Silizium-Nitrid-Keramik-BUM-Kupfer-Substrat

Produktübersicht

Das kupferkupferte Substrat von Puwei Ceramics Silizium-Nitrid-Keramik-AMB repräsentiert den Höhepunkt der Keramik-Substrat-Technologie für anspruchsvolle Leistungselektronikanwendungen. Dieses Substrat wurde speziell für hohe Stromdichte, außergewöhnliche Zuverlässigkeit und erweiterte Lebensdauer der Lebensdauer entwickelt und verwendet fortschrittliche aktive Metalllöhne (AMB-Technologie), um Kupferschichten an Hochleistungs-Siliziumnitrid-Keramik (SI3N4) zu verbinden.

Als ideale Lösung für Silicium-Carbid-Leistungsmodule der nächsten Generation bieten unsere SI3N4 AMB-Substrate im Vergleich zu herkömmlichen Materialien überlegene thermische und mechanische Eigenschaften. Während wir auch Aluminium -Nitrid -Substrate und Aluminiumoxid -Keramik -Substrate produzieren, sticht die Siliziumnitrid für Anwendungen aus, die die ultimative Bruchzähigkeit und die thermische Schockfestigkeit erfordern.

Produktbilder

AMB -Silizium -Nitrid -Keramik -Substrat - optimiert für SIC -Leistungsanwendungen

Präzisionskupferstrukturierung auf Siliziumnitrid -Keramikbasis

Technische Leistungsvergleich, in dem Siliziumnitridvorteile präsentiert werden

Technische Spezifikationen

Unsere Siliziumnitrid -AMB -Substrate sind so konstruiert, dass sie die anspruchsvollsten Anforderungen an die Verpackung von Strome -Elektronik erfüllen.

Materialeigenschaften

• Grundmaterial: Hochpurity Siliciumnitrid (Si3N4) Keramik
• Verkleidungsmaterial: Sauerstofffreies Kupfer mit hoher Leitfähigkeit
• Wärmeleitfähigkeit: 80-90 W/m · k (überlegene mechanische Eigenschaften kompensieren etwas niedriger als Aln)
• Biegefestigkeit: > 800 MPa (außergewöhnliche Frakturzähigkeit)
• Thermischer Expansionskoeffizient: 3,2 ppm/° C (eng mit SIC -Chips übereinstimmt: 3,7 ppm/° C)
• Dielektriefestigkeit: > 15 kV/mm
• Peelstärke: > 80 n/cm (ausgezeichnete Bindungszuverlässigkeit)

Standardabmessungen und Toleranzen

• Keramikdicke: 0,25 mm bis 1,0 mm (Standard), benutzerdefinierte 0,2 mm-2.0mm erhältlich
• Kupferdicke: 0,1 mm bis 0,8 mm (dicker als typische DBC -Prozesse)
• Toleranz der Standardgröße: ± 0,1 mm bis ± 0,5 mm abhängig von den Abmessungen
• Oberflächenflatheit: <10 & mgr; m/cm

Produktfunktionen und Vorteile

Siliziumnitride -AMB -Substrate bieten einzigartige Vorteile, die sie zur bevorzugten Wahl für die anspruchsvollsten Anwendungen der Stromversorgungselektronik machen.

Wichtige technische Vorteile

• Außergewöhnlicher thermischer Schockwiderstand: Die einzigartige Mikrostruktur von Siliziumnitrid bietet eine unvergleichliche Resistenz gegen das thermische Radfahren und übertrifft weit über die Leistung von Aluminiumoxid -Keramik -Substraten und sogar Aluminiumnitridkeramik in Fraktur -Zähigkeit.
• Optimaler CTE -Übereinstimmung mit SIC: Der thermische Expansionskoeffizient (3,2 ppm/° C) stimmt eng mit der von Siliziumcarbidchips (3,7 ppm/° C) überein, minimiert die thermische Belastung und die Verbesserung der Zuverlässigkeit bei SIC -Leistungsmodulen.
• Überlegene mechanische Festigkeit: Mit einer Biegefestigkeit von mehr als 800 MPa können SI3N4 -Substrate erhebliche mechanische Spannung und Vibration standhalten, was sie ideal für Automobil- und Industrieanwendungen macht.
• Hohe Zuverlässigkeitsbindung: Der AMB -Prozess schafft eine metallurgische Bindung, die extremer Temperaturzyklus standhält und eine höhere Schalenfestigkeit bietet als alternative Bindungsmethoden, die bei der Herstellung von DBC -Keramik -Substrat verwendet werden.
• Dicke Kupferfähigkeiten: Amb -Technologie unterstützt dickere Kupferschichten (bis zu 0,8 mm) im Vergleich zu anderen Prozessen und ermöglicht eine höhere Stromkapazität.

Wie AMB -Technologie die Siliziumnitridleistung verbessert

Der aktive Metall -Lötprozess umfasst die Verwendung reaktiver Brandlegierungen, die Elemente wie Titan enthalten, die aktiv mit der Keramikoberfläche reagieren, wodurch eine starke chemische Bindung anstelle einer mechanischen Bindung erzeugt wird. Dies führt zu einer überlegenen thermischen Fahrradleistung und einer langfristigen Zuverlässigkeit.

So implementieren Sie SI3N4 Amb -Substrate in Ihrem Design

Befolgen Sie diese Schritte für eine erfolgreiche Integration unserer Siliziumnitrid -Substrate in Ihre Leistungsmodule.

1. Anwendungsanalyse: Stellen Sie fest, ob Ihre Anwendung die außergewöhnliche mechanische Festigkeit und die thermische Zyklusleistung von Siliziumnitrid im Vergleich zu anderen Optionen wie dem DPC -Keramik -Substrat oder Standard -DBC erfordert.
2. Wärme und mechanische Simulation: Verwenden Sie Materialeigenschaften, um die thermische Leistung und mechanische Spannung unter Betriebsbedingungen zu simulieren.
3. Substratdesign: Geben Sie Ihr Schaltungslayout, die Anforderungen an Kupferdicke und alle für Ihre Anwendung benötigten Besonderheiten an.
4. Prototypherstellung: Wir fertigen Prototyp -Proben für Ihre Validierungstests, einschließlich Stromzyklus und thermischen Schocktests.
5. Entwicklungsprozessentwicklung: Optimieren Sie Ihre Die-Attach- und Verbindungsprozesse für die spezifischen Merkmale von Siliziumnitrid.
6. Qualitätsvalidierung: Führen Sie umfassende Tests durch, einschließlich thermischer Radfahren, Stromzyklus und mechanischen Spannungstests.
7. Volumenproduktionsramp-Up: Skalierende Produktionsvolumina mit unseren Qualitätssicherungssystemen, um Konsistenz zu gewährleisten.

Anwendungsszenarien

Siliziumnitrid -Amb -Substrate sind in Anwendungen ausgelöst, bei denen die Zuverlässigkeit unter extremen Bedingungen von größter Bedeutung ist.

Primäranwendungen

• Elektrofahrzeuge Stromzüge: Hauptwechselrichter, DC-DC-Wandler und an Bord von Ladegeräten, bei denen die Vibrations- und thermischen Zyklusanforderungen die Fähigkeiten anderer Substratmaterialien überschreiten.
• Erneuerbare Energiesysteme: Solarwechselrichter und Windkraftwandler, die eine langfristige Zuverlässigkeit in Außenumgebungen mit breiten Temperaturschwankungen erfordern.
• Industriemotor-Antriebe: Hochleistungsmotor-Antriebe für Herstellungsgeräte, bei denen mechanische Schwingung und thermisches Radfahren weniger robuste Substrate beeinträchtigen können.
• Schienenverkehr: Stromumrechnungssysteme für Züge und Schieneninfrastruktur, die eine Zertifizierung für Sicherheitskritische Anwendungen erfordern.
• Luft- und Raumfahrt und Verteidigung: Kraftelektronik für Avionik und militärische Systeme, bei denen Misserfolg keine Option ist.

Die außergewöhnliche Frakturzähigkeit von Siliziumnitrid macht es besonders für Anwendungen geeignet, bei denen mechanischer Schock oder Vibrationen katastrophale Versagen in spröderen Keramikmaterialien verursachen können.

Vorteile für Kunden

Durch die Auswahl von Puweis Silicon Nitride Amb Substraten wird ein erheblicher Wert in Ihrem Produktlebenszyklus geliefert.

• Verbesserte Produktzuverlässigkeit: Reduzieren Sie die Feldausfälle dramatisch, wobei Substrate den anspruchsvollsten thermischen und mechanischen Belastungsbedingungen standhalten.
• Längere Produktlebensdauer: Erweitern Sie die Betriebsdauer Ihrer Strommodule, insbesondere für Anwendungen mit hohen Ersatzkosten oder Sicherheitsauswirkungen.
• Reduzierte Systemgröße und Gewicht: Die hohe mechanische Festigkeit von Si3N4 ermöglicht dünnere Substrate und kompaktere Moduldesigns im Vergleich zu Aluminiumoxid -Keramik -Roboterarmanwendungen, bei denen die Stärke kritisch ist.
• Niedrigere Gesamtbetriebskosten: Während die anfänglichen Kosten höher sein können, führen die verlängerte Lebensdauer und die reduzierte Ausfallraten in der Regel zu erheblichen Einsparungen über den Produktlebenszyklus.
• Wettbewerbsvorteil: Unterscheiden Sie Ihre Produkte mit Technologie, die eine höhere Leistung und Zuverlässigkeit ermöglicht als Konkurrenten mit herkömmlichen Substraten.

Zertifizierungen und Konformität

Puwei Ceramic unterhält strenge Qualitätsstandards und enthält relevante Zertifizierungen für unsere Herstellungsprozesse und -produkte.

• ISO 9001: 2015 Quality Management System Certified Fertigungsanlagen
• IATF 16949: 2016 Konformität für Automobilanwendungen
• CERAMIC WIRTE SEACK -Oberfläche Urheberrechtszertifikat schützt unsere innovativen Designs
• Urheberrechtszertifikat für Keramikmaterialproduktionssystem
• UL 94 V-0 Flammbarkeitsbewertung für sicherheitskritische Anwendungen
• ROHS und erreichen die Einhaltung der internationalen Märkte

Unser Engagement für Qualität stellt sicher, dass jedes Substrat die höchsten Standards für Leistung und Zuverlässigkeit entspricht.

Anpassungsoptionen (OEM & ODM -Dienste)

Wir verstehen, dass Standardlösungen selten den einzigartigen Anforderungen der fortschrittlichen Stromeelektronik erfüllen. Puwei Keramik bietet umfassende Anpassungsdienste an.

Anpassungsfunktionen

• Größe und Geometrie: Wir sind auf großformatige Substrate von bis zu 240 mm × 280 mm spezialisiert und können basierend auf Ihren Spezifikationen praktisch jede Form erzeugen.
• Dickenschwankungen: Keramikdicke von 0,2 mm bis 2,00 mm, wobei die Kupferdicke für Ihre aktuellen Anforderungen optimiert ist.
• Komplexe Schaltungsmuster: anspruchsvolle Kupferstrukturierung mit feinen Merkmalen, um Ihre elektrischen Designanforderungen zu erfüllen.
• Spezielle Oberflächenoberflächen: Verschiedene Metallisierungsoptionen, einschließlich NI/AU, NI/PD, AG und SN -Beplattierung für optimale Lötlichkeit und Drahtbindung.
• Anwendungsspezifische Optimierung: maßgeschneiderte Materialformulierungen und Verarbeitungsparameter für Ihre spezifische Betriebsumgebung.

Unsere Fachkenntnisse in metallisierter Keramik ermöglichen es uns, Lösungen bereitzustellen, die Ihren technischen Anforderungen und Kostenzielen perfekt entsprechen.

Produktionsprozess

Unser Herstellungsprozess kombiniert fortschrittliche Technologie mit strenger Qualitätskontrolle, um eine konsistente Leistung zu gewährleisten.

1. Rohstoffzubereitung: Hochpurity Siliziumnitridpulver mit präzise kontrollierten Zusatzstoffen für ein optimales Sintern.
2. Bildungsvorgang: Klebebandguss oder trockenes Pressen, um grüne Blätter mit gleichmäßiger Dichte und Dicke zu erzeugen.
3. Sintern: Druckloses Sintern bei hohen Temperaturen, um die volle Dichte und die gewünschte Mikrostruktur zu erreichen.
4. Präzisionsbearbeitung: Schleifen und Polieren, um genaue Abmessungen und Oberflächenbeschaffungsanforderungen zu erreichen.
5. Oberflächenvorbereitung: Reinigung und Oberflächenaktivierung, um eine optimale Bindung im AMB -Verfahren zu gewährleisten.
6. Aktive Metalllöhne: Hochtemperatures Löschen in kontrollierter Atmosphäre, um die Kupfer-keramische Bindung zu erzeugen.
7. Musterdefinition: Photolithographie und Ätzen, um das genaue Schaltungsmuster zu erstellen.
8. Oberflächenverarbeitung: Anwendung von Schutz- und Bindungsoberflächenbeschichtungen.
9. Qualitätssicherung: 100% visuelle Inspektion und statistische Stichproben für Leistungstests.
10. Verpackung: Sichere Verpackung in antistatischen Materialien mit ordnungsgemäßer Dämpfung, um Schäden während des Transports zu vermeiden.

Bereit, Ihre Leistungselektronik mit der Zuverlässigkeit der Siliziumnitrid -Technologie zu verbessern?

Wenden Sie sich noch heute an Puwei Ceramic, um Ihre spezifischen Anforderungen zu besprechen, Stichproben anzufordern oder ein detailliertes Angebot für Ihr Projekt zu erhalten.

Wir bieten eine vollständige Auswahl an fortschrittlichen Keramiklösungen an, darunter Aluminiumoxid -Keramik -Substrate , Aluminiumnitrid -Keramik und spezialisierte Metalisierungskeramik , um Ihren genauen Anforderungen zu erfüllen.