Aluminium -Nitrid -Keramik -Substrat für IGBT -Leistungsmodule

Produktübersicht

Das Aluminiumnitrid (AlN)-Keramiksubstrat von Puwei wurde entwickelt, um den extremen thermischen und elektrischen Anforderungen moderner IGBT-Keramiksubstrate (IGBT-Keramiksubstrate) und hochdichten Leistungsmodulen gerecht zu werden. Als erstklassiges高热导率陶瓷基板 (Keramiksubstrat mit hoher Wärmeleitfähigkeit) leitet es die Wärme effizient von Silizium- und SiC-Chips ab und ermöglicht so eine höhere Leistungsdichte, verbesserte Effizienz und beispiellose Zuverlässigkeit in Bereichen wie Elektrofahrzeugen und erneuerbaren Energien. Es ist eine Eckpfeilertechnologie für fortschrittliche elektronische Verpackungen und Stromversorgungsgeräte .

Technische Spezifikationen

Eigenschaften des Kernmaterials:

• Material: Hochreines Aluminiumnitrid (AlN).
• Wärmeleitfähigkeit: 170 - 230 W/(m·K).
• Spannungsfestigkeit: >15 kV/mm.
• Biegefestigkeit: >300 MPa.
• Wärmeausdehnungskoeffizient (CTE): ~4,5 ppm/K (hervorragende Übereinstimmung mit Si/SiC).
• Dielektrizitätskonstante: ~8,9 bei 1 MHz.

Verfügbare Metallisierungstechnologien: DBC (Direct Bonded Copper), DPC (Direct Plating Copper), AMB (Active Metal Brazing), Dickschichtdruck.

Standarddicke: 0,25 mm – 2,0 mm (benutzerdefiniert ab 0,1 mm).

Max. Substratgröße: Bis zu 240 mm x 280 mm.

Visuelle Produktdokumentation

Hochleistungs-AlN-Substrat mit Präzisionsmetallisierung, bereit für die IGBT-Chip-Befestigung.

Umfassende Leistungsdaten für die technische Bewertung und Auswahl.

Unsere flexiblen Produktionsmöglichkeiten für Standard- und Sonderabmessungen.

Kernfunktionen und Wettbewerbsvorteile

• Branchenführendes Wärmemanagement: Mit einer Wärmeleitfähigkeit von bis zu 230 W/mK leiten unsere AlN-Substrate die Wärme schnell ab, verhindern so Hotspots und ermöglichen kleinere, leistungsstärkere Module. Dies übertrifft herkömmliche Lösungen mit Aluminiumoxid-Keramiksubstraten (Al2O3) .
• Unübertroffene Zuverlässigkeit durch CTE-Anpassung: Der CTE von AlN entspricht weitgehend dem von Silizium und Siliziumkarbid, wodurch die thermische Belastung an den Lötstellen während des Ein- und Ausschaltens drastisch reduziert wird, was für die Langlebigkeit mikroelektronischer Hochleistungskomponenten von entscheidender Bedeutung ist.
• Vielseitige und robuste Metallisierungsplattform: Wir unterstützen alle Schlüsseltechnologien – DBC für Hochstrom, DPC für feine Merkmale, AMB für extreme Umgebungen – und machen unser Substrat für alles anpassbar, von Dickschicht-Hybrid-Mikroschaltungen bis hin zu Hochleistungs-IGBTs.
• Hervorragende elektrische Isolierung: Hohe Durchschlagsfestigkeit und Volumenwiderstand gewährleisten eine sichere Isolierung auch bei Hochspannungsanwendungen und fungieren als hervorragende Isolierelemente .

Design- und Integrationsrichtlinien

1. Definieren Sie Anforderungen: Analysieren Sie Verlustleistung, Betriebsspannung und Platzbedarfseinschränkungen, um Substratgröße, Dicke und erforderliche Wärmeleitfähigkeit zu bestimmen.
2. Wählen Sie Metallisierung: Wählen Sie DBC für maximale Belastbarkeit, DPC für komplexe Steuerschaltungen oder AMB für Zuverlässigkeit auf Automobilniveau.
3. Schaltkreislayout finalisieren: Gerber-Dateien bereitstellen. Unser Technikteam kann die optimale Platzierung der thermischen Durchgänge sowie Kriech- und Luftstrecken prüfen.
4. Prototypen und Tests: Wir produzieren und liefern funktionale Prototypen zur Validierung im Rahmen Ihrer Temperatur- und Leistungswechseltests.
5. Volumenmontage: Unsere Substrate sind mit Standard-Löt-Die-Attach-, Silbersinter- und Drahtbondverfahren kompatibel.

Wichtige Anwendungsszenarien

• Antriebsstränge für Elektrofahrzeuge: Traktionswechselrichter, On-Board-Ladegeräte (OBC) und DC-DC-Wandler, bei denen eine hohe Leistungsdichte und Zuverlässigkeit bei Vibrationen erforderlich sind.
• Erneuerbare Energien und Industrieantriebe: Solar-/Windwechselrichter, Motorantriebe und USV-Systeme, bei denen eine effiziente Wärmeableitung den Energieertrag und die Systemverfügbarkeit maximiert.
• Hochfrequenz-Leistungsumwandlung: Wird in Hochfrequenzmodulen und Mikrowellenanwendungen für Telekommunikations- und Radarstromversorgungen verwendet.
• Energiesysteme für Luft- und Raumfahrt und Verteidigung: Für Avionik- und Militärstromversorgungen, die höchste Zuverlässigkeit und Leistung unter rauen Bedingungen erfordern.

Wertversprechen für Industriekäufer

• Erhöhen Sie die Leistungsdichte und Effizienz: Ermöglicht eine bis zu 30 % höhere Leistungsdichte bei gleicher Stellfläche durch verbesserte Wärmeverteilung, wodurch möglicherweise Größe und Kosten des Kühlkörpers reduziert werden.
• Verlängern Sie die Produktlebensdauer und senken Sie die Garantiekosten: Überlegene WAK-Anpassung und Materialeigenschaften reduzieren thermische Ermüdung und führen zu weniger Feldausfällen.
• Reduzieren Sie die Gesamtsystemkosten: AlN hat zwar höhere Stückkosten, senkt jedoch die Gesamtbetriebskosten, indem es einfachere Kühllösungen ermöglicht und die Systemeffizienz verbessert.
• Beschleunigen Sie die Markteinführung: Der Zugriff auf unser integriertes Fachwissen in den Bereichen Keramiksubstrat und Mikroelektronik-Packaging optimiert Design und Validierung.

Zertifizierungen und Qualitätssicherung

Unsere Produktion entspricht den höchsten internationalen Standards und gewährleistet die Eignung für die anspruchsvollsten Märkte:

• IATF 16949:2016 zertifiziert für Automobilanwendungen.
• ISO 9001:2015 zertifiziertes Qualitätsmanagementsystem.
• Vollständige Einhaltung der Umweltrichtlinien RoHS und REACH.
• Strenge Chargenprüfungen einschließlich Wärmeleitfähigkeitsmessung, Hochspannungsprüfung und Maßprüfung.

Anpassung und OEM/ODM-Dienste

Wir bieten komplette, maßgeschneiderte Lösungen, die genau zu Ihrer Modularchitektur passen:

• Abmessungen und Geometrie: Jede benutzerdefinierte Größe bis zu 240 x 280 mm. Präzises Laserschneiden für komplexe Formen, Löcher und Konturen.
• Metallisierungstechnologie und -layout: Expertenberatung zur Auswahl und Implementierung von DBC, DPC oder AMB für Ihr Schaltkreismuster.
• Oberflächenbeschaffenheit und -beschichtung: Zu den Optionen gehören gebrannte, geläppte oder polierte Oberflächen mit Endbeschichtungen wie Ni/Au oder Ag.
• Materialqualität: Auswahl an AlN-Qualitäten, die für ultrahohe Wärmeleitfähigkeit oder verbesserte mechanische Festigkeit optimiert sind.

Fortschrittlicher Herstellungsprozess

1. Pulververarbeitung und -formung: Hochreines AlN-Pulver wird durch Bandgießen oder Trockenpressen zu präzisen „grünen“ Platten verarbeitet.
2. Druckloses Sintern: In einer kontrollierten Stickstoffatmosphäre gebrannt, um eine theoretische Dichte von >99 % und optimale thermische Eigenschaften zu erreichen.
3. Präzisionsbearbeitung: CNC-Schleifen und Läppen sorgen für exakte Dicke, außergewöhnliche Ebenheit und erforderliche Oberflächenrauheit.
4. Metallisierungsanwendung: Der ausgewählte Metallisierungsprozess (DBC/DPC/AMB) wird unter strengen Kontrollen angewendet, um Haftung und Integrität sicherzustellen.
5. Abschließende Qualitätskontrolle: Jede Produktionscharge durchläuft eine Reihe von Tests – Überprüfung der Wärmeleitfähigkeit, elektrische Isolationsprüfung und 100 % Maßprüfung – um die Leistung als kritische KERAMIKKOMPONENTE in Ihrem Stromversorgungssystem zu gewährleisten.