2026-01-30
Da elektronische Geräte kleiner und leistungsfähiger werden, ist die Hitze zum Feind der Leistung geworden.und Metalle mit isolierenden Schichten* haben Schwierigkeiten, mit der modernen Leistungsdichte Schritt zu halten..
EingabeAluminiumnitrid (AlN): ein keramisches Material, das die elektrische Isolierung einer traditionellen Keramik mit der Wärmeleitfähigkeit eines Metalls verbindet.
Schauen Sie sich an, wie sich Aluminiumnitrid mit traditionellen Substratmaterialien vergleicht:
| Material | Wärmeleitfähigkeit (W/m·K) | Elektrische Isolierung | CTE entspricht Silizium |
|---|---|---|---|
| Aluminiumnitrid | 170 - 230 | Ausgezeichnet. | Ausgezeichnet. |
| Aluminiumoxid (96%) | 24 - 28 | Ausgezeichnet. | Das ist gut. |
| Kupfer | 398 | Leitung | Arme |
| Berylliumoxid | 250 bis 300 | Ausgezeichnet. | Das ist gut. |
| Standard PCB | 0.3 zu 0.4 | Das ist gut. | Arme |
Aluminiumnitrid bietet eine thermische Leistung, die sich dem Berylliumoxid nähert, ohne die Toxizitätsbedenken zu haben, während er einen thermischen Expansionskoeffizienten bietet, der dem Silizium nahe kommt.
Ein Hersteller von LED-Hochleuchten für Industrieanlagen stand vor einer kritischen Herausforderung: Ihre Treiber und LEDs erzeugten so viel Wärme, dass ein vorzeitiger Ausfall auftrat.Und die Aluminium-PCBs, die sie verwendeten, konnten die Wärme nicht schnell genug absondern, um die empfindliche Elektronik zu schützen..
Das Ingenieurteam hat mehrere Lösungen ausgewertet, bevor esSubstrate aus Aluminiumnitridfür ihre kritischste Wärmemanagementschicht.
Durch die Ersetzung eines traditionellen isolierten Metallsubstrats (IMS) durch eine direkt gebundene Aluminiumnitridkeramikschicht konnten folgende Ergebnisse erzielt werden:
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Verringerung der Knotentemperatur um 40%mit einer Leistung von mehr als 50 W
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Beseitigung von Wärmeabläufenin Steuerkreisläufen
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Verlängerte Lebensdauervon 25.000 Stunden bis über 100.000 Stunden
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Höhere LeistungsdichteErlaubt kleinere, kostengünstigere Leuchten
Der Schlüssel war die Fähigkeit von Aluminiumnitrid, Wärme von den Halbleiterverbindungen wegzuführen und gleichzeitig eine perfekte elektrische Isolation zwischen den Schaltkreiselementen zu erhalten.
Leistungselektronik:Die Elektrofahrzeugumrichter und Ladestationen erzeugen im Betrieb enorme Wärme.
HF und Mikrowelle:Der geringe dielektrische Verlust des Materials bei hohen Frequenzen macht es ideal für 5G-Basisstationskomponenten und Radarsysteme.
Laserdioden:Pumpdioden für industrielle Laser erfordern eine aggressive Kühlung; AlN-Untermontage liefern den notwendigen thermischen Pfad und entsprechen gleichzeitig der CTE des Halbleiters.
Wenn Sie Leistungselektronik, HF-Komponenten oder Licht mit hoher Helligkeit entwerfen, verdient Aluminiumnitrid ernsthafte Berücksichtigung.die Vorteile auf Systemebene von kleineren Kühlkörpern, höhere Zuverlässigkeit und höhere Leistungsdichte führen oft zu niedrigeren Gesamtbetriebskosten.
Laden Sie unseren Aluminiumnitrid Design Guide herunterum mehr darüber zu erfahren, wie Sie diese fortschrittliche Keramik in Ihr nächstes Projekt integrieren können.
