Siliziumnitrid-Keramik-AMB-kupferbeschichtetes Substrat
Das kupferkaschierte Siliziumnitrid-Keramik-AMB-Substrat von Puwei stellt den Höhepunkt der fortschrittlichen Keramiksubstrattechnologie für anspruchsvolle Leistungsgeräte und hochzuverlässige elektronische Verpackungen dar. Mithilfe der Active Metal Brazing (AMB)-Technologie verbinden wir hochleitfähiges Kupfer mit hochwertiger Siliziumnitrid-Keramik (Si₃N₄) und liefern so außergewöhnliche thermische, mechanische und elektrische Leistung für SiC- und GaN-Anwendungen der nächsten Generation. Dieses Substrat wurde als ultimative Lösung für mikroelektronische Hochleistungskomponenten entwickelt, die eine unübertroffene Zuverlässigkeit erfordern.
Kernleistungsvorteile
- Außergewöhnliche mechanische Festigkeit: >800 MPa Biegefestigkeit, 3-5x stärker als Aluminiumoxid.
- Überragende Temperaturwechselbeständigkeit: Übertrifft Al₂O₃ und AlN bei schnellen Temperaturwechseln.
- Optimale CTE-Anpassung: 3,2 ppm/°C entspricht weitgehend SiC-Halbleitern (3,7 ppm/°C).
- Hochzuverlässige Bindung: AMB erzeugt stärkere metallurgische Bindungen als herkömmliche DBC-Methoden.
- Robuste Wärmeleistung: 80–90 W/m·K Wärmeleitfähigkeit mit ausgezeichneter Stabilität.
Technische Spezifikationen
Unsere Si₃N₄-AMB-Substrate zeichnen sich durch präzise Hochleistungsspezifikationen aus, die für eine zuverlässige Mikroelektronikverpackung entscheidend sind.
Materialeigenschaften
Basismaterial: Hochreines Siliziumnitrid (Si₃N₄). Verkleidungsmaterial: Sauerstofffreies Kupfer mit hoher Leitfähigkeit. Wärmeleitfähigkeit: 80–90 W/m·K. Biegefestigkeit: >800 MPa. WAK: 3,2 ppm/°C. Spannungsfestigkeit: >15 kV/mm. Schälfestigkeit: >80 N/cm.
Abmessungen und Toleranzen
Keramikdicke: 0,25 mm–1,0 mm Standard (0,2 mm–2,0 mm kundenspezifisch). Kupferdicke: 0,1 mm–0,8 mm. Maximale Größe: 240 mm × 280 mm. Oberflächenebenheit: <10μm/cm. Dickkupferfähigkeit: Unterstützt bis zu 0,8 mm Kupfer für eine höhere Strombelastbarkeit, ideal für fortschrittliche integrierte Schaltkreisverpackungen .
Hauptmerkmale und Technologievorteile
Überragende Temperaturwechselbeständigkeit
Die einzigartige Mikrostruktur von Siliziumnitrid verhindert die Rissausbreitung bei schnellen Temperaturänderungen und eignet sich daher ideal für raue Umgebungen, in denen Aluminiumoxid-Keramiksubstrate oder Aluminiumnitrid-Keramiken versagen können. Dies ist für Automobil- und Industrie- Stromversorgungsgeräte von entscheidender Bedeutung.
Optimale CTE-Anpassung mit Halbleitern mit großer Bandlücke
Der Wärmeausdehnungskoeffizient von 3,2 ppm/°C entspricht weitgehend Siliziumkarbid (SiC) und Galliumnitrid (GaN). Dies minimiert die thermische Spannung an der Grenzfläche, verlängert die Produktlebensdauer und erhöht die Zuverlässigkeit in Hochleistungs- Mikroelektronikanwendungen .
Außergewöhnliche mechanische Festigkeit und Haltbarkeit
Mit einer Biegefestigkeit von über 800 MPa bietet es eine drei- bis fünfmal höhere mechanische Robustheit als Standard-Aluminiumoxid. Dies stellt die Integrität bei Vibrationen und mechanischer Belastung in Antriebssträngen von Elektrofahrzeugen und schweren Industrieanlagen sicher.
Fortschrittliche AMB-Bonding-Technologie
Aktives Metalllöten schafft starke chemische Bindungen zwischen Keramik und Kupfer und bietet im Vergleich zu herkömmlichen DBC-Methoden (Direct Bonded Copper) eine überlegene Temperaturwechselleistung und langfristige Zuverlässigkeit. Dieses fortschrittliche metallisierte Keramikverfahren ist der Schlüssel für hochzuverlässige elektronische Verpackungen .
Primäre Anwendungsszenarien
Leistungselektronik für Elektrofahrzeuge
Hauptwechselrichter, DC-DC-Wandler und Bordladegeräte erfordern eine robuste Leistung bei Vibrationen, Temperaturschwankungen und eine hohe Leistungsdichte. Unverzichtbar für SiC-basierte Leistungsgeräte der nächsten Generation.
Erneuerbare Energiesysteme
Solarwechselrichter und Windkraftkonverter erfordern langfristige Zuverlässigkeit und hervorragende Temperaturwechselbeständigkeit in Außenumgebungen mit großen Temperaturschwankungen.
Industrielle Motorantriebe und Stromversorgungen
Hochleistungsantriebe für Fertigungs- und Automatisierungsgeräte, die eine außergewöhnliche mechanische Festigkeit und Temperaturwechselleistung in rauen Industrieumgebungen erfordern.
Luft- und Raumfahrt, Verteidigung und Schienenverkehr
Einsatzkritische Leistungselektronik, bei der ein Höchstmaß an Zuverlässigkeit, mechanischer Robustheit und Leistung unter extremen Bedingungen nicht verhandelbar ist.
Fortschrittliche Hochfrequenzmodule und HF-Leistung
Obwohl es für das Wärmemanagement optimiert ist, unterstützen seine hervorragenden dielektrischen Eigenschaften auch anspruchsvolle HF-Schaltkreise und Mikrowellenanwendungen, bei denen Zuverlässigkeit von größter Bedeutung ist.
Implementierungs- und Design-Integrationshandbuch
- Anwendungsanalyse: Bewerten Sie die thermischen, mechanischen und Zuverlässigkeitsanforderungen im Vergleich zu den Vorteilen von Si₃N₄ AMB.
- Thermische Simulation: Nutzen Sie unsere Materialeigenschaftsdaten für das Wärmemanagementdesign auf Systemebene.
- Substrat- und Schaltungsdesign: Bereitstellung von Layout-Spezifikationen. Zur Optimierung nutzen wir unser Fachwissen im Bereich Dickschicht-Hybrid-Mikroschaltungen .
- Prototyping und Validierung: Testen Sie Proben unter realen Betriebsbedingungen, um die Leistung zu überprüfen.
- Anpassung des Montageprozesses: Optimieren Sie Löten und Montage für die Eigenschaften von Siliziumnitrid.
- Qualitätsvalidierung und Skalierung: Führen Sie umfassende Tests durch, bevor Sie auf die Massenproduktion skalieren.
Wertversprechen für OEMs und Designingenieure
- Erhöhte Systemzuverlässigkeit: Reduzieren Sie Feldausfälle unter anspruchsvollen Bedingungen drastisch.
- Verlängerte Produktlebensdauer: Überlegene Temperaturwechselfähigkeit sorgt für eine längere Lebensdauer.
- Ermöglichen Sie kompakte Designs mit hoher Leistungsdichte: Höhere Festigkeit ermöglicht dünnere Substrate und kleinere Module.
- Verbesserte Gesamtbetriebskosten (TCO): Reduzierte Ausfallraten und eine längere Lebensdauer gleichen die Anschaffungskosten aus.
- Zugang zu fortgeschrittenem Fachwissen: Arbeiten Sie mit Puwei für Anwendungstechnik im Bereich Mikroelektronikverpackungen zusammen.
Herstellungsprozess und Qualitätssicherung
Unsere Produktion gewährleistet höchste Reinheit, Dichte und Maßgenauigkeit für kritische Isolationselemente in Leistungsmodulen.
- Rohstoffvorbereitung: Auswahl von hochreinem Si₃N₄-Pulver.
- Formen und Sintern: Formen und Hochtemperatursintern zur Erzielung einer optimalen Mikrostruktur.
- Präzisionsbearbeitung: Diamantschleifen auf exakte Dicke und Ebenheit.
- Oberflächenaktivierung: Vorbereitung für eine perfekte Klebeschnittstelle.
- Aktives Metalllöten (AMB): Hochtemperatur-Vakuumlöten zur Herstellung metallurgischer Verbindungen.
- Strukturierung und Veredelung: Fotolithografie, Ätzen und Auftragen schützender Oberflächenveredelungen.
- Strenge Qualitätsprüfung: 100 % Prüfung und Leistungsprüfung der thermischen, elektrischen und mechanischen Eigenschaften.
Zertifizierungen und Compliance
Puwei-Produkte erfüllen die höchsten internationalen Standards für Qualität und Zuverlässigkeit.
- Qualitätsmanagement: ISO 9001:2015 zertifiziert.
- Automobilstandard: Einhaltung der IATF 16949:2016.
- Materialsicherheit: Entflammbarkeitsklasse UL 94 V-0.
- Umweltkonformität: RoHS- und REACH-Richtlinien.
Anpassung und OEM/ODM-Dienste
Wir passen Si₃N₄-AMB-Substrate genau an Ihre Anforderungen für fortschrittliche elektronische Verpackungen an.
- Abmessungen und Geometrie: Benutzerdefinierte Größen bis zu 240 mm × 280 mm, komplexe Formen und Konturen.
- Schichtdicke: Präzise Kontrolle der Dicke von Keramik (0,2–2,0 mm) und Kupfer (0,1–0,8 mm).
- Schaltungsmuster: Komplexe Designs mit feinen Merkmalen für optimierte Strompfade.
- Oberflächenbeschaffenheit: Ni/Au-, Ni/Pd-, Ag- oder Sn-Beschichtung für verbesserte Lötbarkeit und Schutz.
- Material- und Prozessoptimierung: Maßgeschneiderte Lösungen für spezifische Betriebsumgebungen und Leistungsziele.
Kontaktieren jetzt
