2026-01-30
Met de kleinere en krachtigere elektronische apparaten is warmte de vijand van de prestaties geworden.Metalen met isolatielagen hebben moeite om bij te blijven met de moderne energie-dichtheid..
Ga in.Aluminiumnitride (AlN): een keramisch materiaal dat de elektrische isolatie van een traditionele keramiek combineert met de thermische geleidbaarheid van een metaal.
Kijk hoe aluminiumnitride zich vergeleek met traditionele substraatmaterialen:
| Materiaal | Thermische geleidbaarheid (W/m·K) | Elektrische isolatie | CTE-match met silicium |
|---|---|---|---|
| Aluminiumnitride | 170 - 230 | Uitstekend. | Uitstekend. |
| Aluminium (96%) | 24 - 28 | Uitstekend. | - Goed. |
| met een gewicht van niet meer dan 10 kg | 398 | Leidende | Armoedige |
| Berylliumoxid | 250 - 300 | Uitstekend. | - Goed. |
| Standaard PCB's | 0.3 - 0.4 | - Goed. | Armoedige |
Aluminiumnitride biedt een thermische prestatie die berylliumoxide benadert, zonder de toxiciteitsproblemen, terwijl het een koëfficiënt van thermische uitbreiding biedt dat nauw overeenkomt met silicium.
Een fabrikant van LED-verlichting voor industriële installaties stond voor een kritieke uitdaging: hun aandrijvers en LED's genereerden zoveel warmte dat er vroegtijdige storingen plaatsvonden.En de aluminium PCB's die ze gebruikten konden de warmte niet snel genoeg verdrijven om de gevoelige elektronica te beschermen..
Het engineeringteam evalueerde verschillende oplossingen voordat hetaluminiumnitride-substratenvoor hun meest kritieke thermische beheerslaag.
Door een traditioneel geïsoleerd metalen substraat (IMS) te vervangen door een rechtstreeks gebonden aluminiumnitride keramische laag, bereikten zij:
-
Vermindering van de knooppunttemperatuur met 40%van hoogvermogen LED's
-
Eliminatie van thermische ontsnappingin stuurcircuits
-
Verlengde levensduurvan 25.000 uur tot meer dan 100.000 uur
-
Hoger vermogenhet mogelijk maken van kleinere, kosteneffectievere armaturen
De sleutel was het vermogen van aluminiumnitride om warmte weg te leiden van de halfgeleiderverbindingen, terwijl de perfecte elektrische isolatie tussen de circuitelementen werd gehandhaafd.
Elektronica:Inverters en laadpalen voor elektrische voertuigen genereren tijdens het gebruik enorme warmte.
RF en microgolf:Het materiaal heeft een laag dielektrisch verlies bij hoge frequenties, waardoor het ideaal is voor 5G-basisstationcomponenten en radarsystemen.
Laserdioden:Pumpdioden voor industriële lasers vereisen een agressieve koeling; AlN-submontages zorgen voor het noodzakelijke thermische pad terwijl de CTE van de halfgeleider wordt afgestemd.
Als je krachtelektronica, RF-componenten of licht van hoge helderheid ontwerpt, verdient aluminiumnitride serieuze aandacht.de voordelen op systeemniveau van kleinere radiatoren, een hogere betrouwbaarheid en een grotere vermogendichtheid leiden vaak tot lagere totale eigendomskosten.
Download onze Aluminium Nitride Design Guideom meer te leren over het integreren van deze geavanceerde keramiek in uw volgende project.
