2026-01-30
Khi các thiết bị điện tử trở nên nhỏ hơn và mạnh hơn, nhiệt đã trở thành kẻ thù của hiệu suất.và kim loại với lớp cách nhiệt đang đấu tranh để theo kịp với mật độ năng lượng hiện đại.
NhậpAluminium Nitride (AlN): một vật liệu gốm kết hợp cách điện của gốm truyền thống với độ dẫn nhiệt của kim loại.
Hãy nhìn xem nhôm nitride so sánh với các vật liệu nền truyền thống như thế nào:
| Vật liệu | Khả năng dẫn nhiệt (W/m·K) | Bảo vệ điện | CTE khớp với Silicon |
|---|---|---|---|
| Aluminum Nitride | 170 - 230 | Tốt lắm. | Tốt lắm. |
| Alumina (96%) | 24 - 28 | Tốt lắm. | Tốt lắm. |
| Đồng | 398 | Hướng dẫn | Người nghèo. |
| Beryllium oxide | 250 - 300 | Tốt lắm. | Tốt lắm. |
| PCB tiêu chuẩn | 0.3 - 0.4 | Tốt lắm. | Người nghèo. |
Aluminium nitride cung cấp hiệu suất nhiệt gần như beryllium oxide, mà không có mối quan tâm về độc tính, trong khi cung cấp hệ số mở rộng nhiệt gần như tương đương với silicon.
Một nhà sản xuất đèn LED cao cho các cơ sở công nghiệp đã phải đối mặt với một thách thức quan trọng: các trình điều khiển và đèn LED của họ đã tạo ra quá nhiều nhiệt đến mức xảy ra sự cố sớm,và các PCB nhôm họ đang sử dụng không thể phân tán nhiệt đủ nhanh để bảo vệ các thiết bị điện tử nhạy cảm.
Nhóm kỹ sư đã đánh giá nhiều giải pháp trước khi chọnCác chất nền nitrure nhômcho lớp quản lý nhiệt quan trọng nhất của chúng.
Bằng cách thay thế một nền kim loại cách nhiệt truyền thống (IMS) bằng một lớp gốm nitrure nhôm liên kết trực tiếp, họ đạt được:
-
Giảm 40% nhiệt độ nốicủa đèn LED công suất cao
-
Loại bỏ sự thoát nhiệttrong mạch lái xe
-
Tuổi thọ kéo dàitừ 25.000 giờ đến hơn 100.000 giờ
-
mật độ năng lượng cao hơncho phép các loại đèn nhỏ hơn, hiệu quả hơn về chi phí
Chìa khóa là khả năng dẫn nhiệt của nitrure nhôm ra khỏi các đường nối bán dẫn trong khi duy trì cách ly điện hoàn hảo giữa các yếu tố mạch.
Điện tử điện:Các biến tần xe điện và trạm sạc tạo ra nhiệt khổng lồ trong khi hoạt động.
RF và vi sóng:Mất điện điện thấp của vật liệu ở tần số cao làm cho nó lý tưởng cho các thành phần trạm cơ sở 5G và hệ thống radar.
Đèn laser:Pump diode cho laser công nghiệp đòi hỏi làm mát mạnh mẽ; AlN submount cung cấp đường dẫn nhiệt cần thiết trong khi phù hợp với CTE của bán dẫn.
Nếu bạn đang thiết kế điện tử điện, các thành phần RF, hoặc ánh sáng sáng cao, nhôm nitrure xứng đáng được xem xét nghiêm túc.Lợi ích ở cấp hệ thống Ống lọc nhiệt nhỏ hơn, độ tin cậy cao hơn và mật độ điện năng cao hơn thường dẫn đến chi phí sở hữu tổng thể thấp hơn.
Tải xuống Hướng dẫn thiết kế Aluminum Nitride của chúng tôiđể tìm hiểu thêm về việc tích hợp gốm tiên tiến này vào dự án tiếp theo của bạn.
