Wenn Sie sich jemals gefragt haben, wie hochrangige Elektronik wie Wechselrichter, Elektrofahrzeuge oder erneuerbare Energiesysteme kühl und zuverlässig bleiben, liegt die Antwort häufig in einer kleinen, aber mächtigen Komponente: Aluminium-Nitrid-Keramikscheiben. Diese Scheiben, auch Aln -Keramik -Scheiben- oder Leistungsmodule als aln -Keramikscheiben bezeichnet, sind speziell für die Wärme und die elektrischen Herausforderungen von IGBT -Leistungsmodulen (Isololy Bipolar Transistor) ausgelegt.
Schlüsselmerkmale von Aln -Keramik -Scheiben für IGBT -Leistungsmodule
Aluminium -Nitrid -Keramik (ALN) ist ein Premium -Material, das für seine außergewöhnliche thermische Leitfähigkeit, elektrische Isolierung und mechanische Stabilität bekannt ist. Diese Eigenschaften machen Aln -Keramik -Scheiben zu einer idealen Wahl für IGBT -Leistungsmodule, die in Anwendungen wie Wechselrichter, motorischen Antrieben, Systemen für erneuerbare Energien und industrieller Automatisierung häufig eingesetzt werden.
Die Hauptmerkmale dieser Discs sind:
Hohe thermische Leitfähigkeit: ALN-Keramik weist eine thermische Leitfähigkeit von ungefähr 170 bis 200 W/m · k auf, was signifikant höher ist Dies gewährleistet eine effiziente Wärmeableitung durch IGBT -Chips, verringert die thermische Belastung und verbessert die Zuverlässigkeit der Modul.
Ausgezeichnete elektrische Isolierung: Mit einer dielektrischen Stärke von> 15 kV/mm sorgt Aln Ceramic eine robuste elektrische Isolierung, verhindern Kurzschlüsse und die Sicherstellung des sicheren Betriebs von Hochspannungssystemen.
Niedriger thermischer Expansionskoeffizient: Der thermische Expansionskoeffizient von Aln-Keramik (4,5-5,5 × 10⁻⁶/k) stimmt eng mit der von Silizium überein, wodurch thermische Fehlanpassung und mechanische Spannung in IGBT-Modulen minimiert werden.
Chemische und thermische Stabilität: ALN -Keramik ist gegen harte Chemikalien resistent und kann den Betriebstemperaturen von bis zu 1000 ° C standhalten, wodurch sie für extreme Umgebungen geeignet ist.
Hohe mechanische Festigkeit: Aln-Keramikscheiben bieten hervorragende mechanische Eigenschaften, einschließlich einer Biegefestigkeit von 300 bis 400 MPa, die die Haltbarkeit unter mechanischen und thermischen Spannungen sicherstellt.
Anwendungen von Aln -Keramikscheiben in IGBT -Leistungsmodulen
Aln Ceramic -runde Scheiben werden hauptsächlich als Substrate oder Wärmespreaker in IGBT -Leistungsmodulen verwendet. Ihre Aufgabe ist es, ein effizientes thermisches Management und die elektrische Isolation bereitzustellen, die für die Leistung und Langlebigkeit dieser Module von entscheidender Bedeutung sind. Zu den wichtigsten Anwendungen gehören:
Wärmedissipation: ALN -Scheiben werden unter IGBT -Chips platziert, um Wärme von den aktiven Komponenten zu übertragen, wodurch Überhitzung und Verbesserung der Effizienz verhindert werden.
Elektrische Isolierung: Die Scheiben wirken als Isolierschichten, verhindern elektrische Leckagen und sicherstellen den sicheren Betrieb von Hochspannungssystemen.
Mechanische Unterstützung: ALN -Keramikscheiben bieten eine stabile und langlebige Plattform für die Montage von IGBT -Chips und anderen Komponenten.
Kompaktes Design: Die hohe thermische Leistung von ALN -Keramik ermöglicht das Design kleinerer und effizienterer Leistungsmodule, was für Anwendungen wie Elektrofahrzeuge und erneuerbare Energiesysteme besonders wichtig ist.
Detaillierte Produktparameter der Aluminiumnitridkeramik
Die folgende Tabelle beschreibt die typischen Spezifikationen von aln -Keramik -Scheiben für IGBT -Leistungsmodule:
Parameter Spezifikation
Material Aluminiumnitrid (ALN)
Wärmeleitfähigkeit 170-200 mit m · k
Dielektrische Stärke > 15 kV/mm
Wärmeleitkoeffizient 4,5-5,5 × 10⁻⁶/K.
Betriebstemperatur Bis zu 1000 ° C.
Biegerstärke 300-400 MPa
Oberflächenbeschaffung Poliert oder gemäß den Kundenanforderungen
Durchmesser Anpassbar (typischerweise 10 mm bis 150 mm)
Dicke Anpassbar (typischerweise 0,5 mm bis 5 mm)
Reinheit > 99% Aln
Dichte ~ 3,26 g/cm³
Vorteile der Verwendung von Aln Ceramics Disc in IGBT -Leistungsmodulen
Verbessertes thermisches Management: Die hohe thermische Leitfähigkeit der ALN -Keramik sorgt für eine effiziente Wärmeableitung, verringert das Risiko eines thermischen Versagens und die Verlängerung der Lebensdauer von IGBT -Modulen.
Verbesserte elektrische Leistung: Die hervorragenden Eigenschaften der elektrischen Isolierung von Aln-Keramik verhindern Strom und verbessern die Zuverlässigkeit von Hochspannungssystemen.
Haltbarkeit und Zuverlässigkeit: Aln-Keramikscheiben sind gegen thermische und mechanische Belastungen resistent, was sie für den langfristigen Einsatz in anspruchsvollen Anwendungen geeignet ist.
Kompaktes und leichtes Design: Die überlegene thermische Leistung von ALN -Keramik ermöglicht das Design kleinerer und leichterer Leistungsmodule, was für Anwendungen wie Elektrofahrzeuge und tragbare Elektronik von entscheidender Bedeutung ist.
Anpassungsfähigkeit: Aln -Keramik -Scheiben können in verschiedenen Größen, Dicken und Oberflächenbearbeitern hergestellt werden, um die spezifischen Anwendungsanforderungen zu erfüllen.
