Substrato di rame in ceramica in ceramica in alluminio

Panoramica del prodotto

Il substrato di rame in ceramica in ceramica in ceramica in alluminio di Puwei rappresenta una svolta in soluzioni di imballaggio elettronico ad alte prestazioni. Progettato per ambienti estremi, questo substrato sfrutta l'eccezionale conduttività termica del nitruro di alluminio (ALN), significativamente più alto rispetto ai materiali tradizionali come l'ossido di alluminio e il nitruro di silicio. Dissipa in modo efficiente il calore in applicazioni ad alta potenza e ad alta corrente, garantendo affidabilità e longevità. La tecnologia Active Metal Brazing (AMB) impiegata crea un solido legame tra gli strati ceramici e rame, che offre una resistenza superiore allo stress termico e meccanico.

Come leader nella ceramica avanzata, Puwei Ceramic produce anche prodotti correlati come substrati di ceramica di allumina e substrati di ceramica DBC , fornendo una gamma completa di soluzioni per l'industria elettronica. I nostri substrati AMB ABLN sono ideali per settori esigenti come veicoli elettrici e semiconduttori di potenza, dove le prestazioni non possono essere compromesse.

Immagini del prodotto

Il nostro substrato ceramico di nitruro di alluminio AMB: progettato per l'eccellenza nella gestione termica.

Specifiche tecniche

Di seguito sono riportati i parametri tecnici tipici per i nostri substrati AMB ABLN standard. Le specifiche personalizzate sono disponibili su richiesta.

• Materiale: nitruro di alluminio (ALN) ceramica, rame rivestito
• Conducibilità termica: 170-200 W/M · K (significativamente superiore a ~ 20-30 W/M · K) di AL2O3
• Forza di legame: > 70 MPa (eccellente per resistere alla delaminazione)
• Intervallo di temperatura operativa: da -55 ° C a 150 ° C (può essere esteso con progetti personalizzati)
• Spessore standard: da 0,2 mm a 2,00 mm (strato in ceramica)
• Spessore di rame: personalizzabile da 0,1 mm a 0,6 mm
• Finitura superficiale: immersione oro, OSP o altre finiture disponibili
• Prestazioni cicliche termiche: resiste a oltre 5.000 cicli (da -55 ° C a 150 ° C, dimora di 15 minuti, transizione <30S)

Differenziatori chiave per le prestazioni

Rispetto ai substrati ceramici di allumina o ai substrati DBC standard, il nostro AMB ALN offre una combinazione superiore di alta conducibilità termica e robustezza meccanica, rendendolo il materiale di scelta per i moduli di potenza di prossima generazione.

Caratteristiche e vantaggi del prodotto

Il substrato ABB ABLN di Puwei si distingue per le sue proprietà uniche e l'eccellenza della produzione.

• Gestione termica eccezionale: la conducibilità termica ad alta conducibilità termica del nitruro di alluminio dissipa in modo efficiente il calore, impedendo il surriscaldamento in dispositivi ad alta potenza come IGBT e moduli SIC. Ciò è cruciale per le applicazioni servite anche dalla nostra linea di substrato ceramico DPC .
• Forza di legame superiore: il processo AMB crea un legame metallurgico più forte dei metodi di legame diretto, garantendo l'affidabilità a lungo termine sotto stress da ciclismo termico.
• Eccellente resistenza agli shock termici: dimostrato di sopportare migliaia di cicli di temperatura rapidi senza fallimento, superando di gran lunga le prestazioni dei substrati a base di AL2O3.
• L'isolamento elettrico elevato: fornisce un isolamento elettrico affidabile anche ad alte tensioni, essenziale per la sicurezza dell'elettronica di alimentazione.
• Versatilità materiale: mentre si specializza in ALN, la nostra esperienza si estende ad altri materiali come la ceramica di nitruro di silicio , permettendoci di raccomandare la soluzione ottimale per le tue esigenze specifiche.

Come funziona la tecnologia AMB

Il brasatura in metallo attivo è un processo ad alta temperatura in cui una lega di brasatura attiva (ad esempio, contenente TI) viene utilizzata per creare un legame forte e affidabile tra gli strati ceramici e rame. Ciò si traduce in un substrato con eccellenti proprietà termiche e meccaniche, ideali per gli ambienti più esigenti.

Come integrare i substrati ABB aln nel tuo design

Seguire questi passaggi generali per un'implementazione di successo. Consultare sempre il nostro team tecnico per una guida specifica del progetto.

1. Progettazione e simulazione: fornire il layout del circuito e i requisiti termici. I nostri ingegneri possono aiutare con le simulazioni termiche e strutturali utilizzando le proprietà del substrato.
2. Selezione del materiale: confermare che ABB di nitruro di alluminio è la scelta migliore rispetto alle alternative come il substrato ceramico DBC o i substrati ceramici di allumina in base alle tue esigenze di densità di potenza e affidabilità.
3. Prototipazione: produciamo campioni di prototipi per i test di validazione, inclusi i test di ciclismo termico e ciclo di alimentazione.
4. Assemblaggio: saldatura o collega i semiconduttori di potenza (ad es. IGBT, MOSFET) al substrato utilizzando processi di Die-Attach standard.
5. Integrazione del sistema: integrare il substrato assemblato nel modulo o nel sistema finale, garantendo un adeguato montaggio meccanico e collegamenti elettrici.
6. Test di qualità: eseguire controlli finali di prestazioni elettriche e termiche sul modulo completato.

Scenari di applicazione

Il substrato ceramico di nitruro di alluminio AMB è stato applicato maturamente nell'imballaggio di dispositivi/moduli di alimentazione in diverse industrie ad alta crescita.

• Nuovi veicoli energetici (NEV): utilizzati in inverter di trazione, caricabatterie a bordo e convertitori DC-DC per veicoli elettrici e ibridi. La sua capacità di gestire densità di alta potenza e gestire il calore dai dispositivi SIC e IGBT è fondamentale.
• Transito ferroviario: essenziale per i sistemi di conversione e controllo della potenza in treni e locomotive ad alta velocità, in cui l'affidabilità sotto vibrazione e la temperatura estremi è fondamentale.
• Smart Grids & Renewable Energy: impiegato in inverter ad alta tensione per sistemi di energia solare e eolica, nonché in trasformatori a stato solido e sistemi di trasmissione HVDC.
• Drive di motori industriali: offre prestazioni robuste per le unità motore ad alta potenza utilizzate nella produzione e nell'automazione.

Mentre l'adozione sta crescendo rapidamente, l'applicazione in tutto il mercato sta ancora salendo a causa di fattori come i costi e la capacità di produzione. Tuttavia, poiché la Cina conduce nella domanda di semiconduttori di potenza, guidata da NEVS, il mercato dei substrati AMB interni come il nostro si sta espandendo rapidamente.

Vantaggi per i clienti

Scegliere il substrato AMB Aln di Puwei Ceramic si traduce in valore diretto per la tua attività.

• Affidabilità del prodotto migliorata: ridurre i guasti del campo e i costi di garanzia con un substrato dimostrato per resistere al ciclo termico estremo.
• Aumento della densità di potenza: progettare moduli più piccoli e più potenti sfruttando la dissipazione del calore superiore di ALN.
• Migliore efficienza del sistema: temperature operative più basse portano a una maggiore efficienza dei semiconduttori e una durata più lunga del sistema.
• Riduzione del costo totale di proprietà (TCO): mentre il costo iniziale può essere superiore a Al2O3, l'affidabilità a lungo termine e i guadagni delle prestazioni spesso comportano un TCO inferiore.
• Accesso al supporto di esperti: beneficiare della vasta esperienza di Puwei nei prodotti di ceramica elettronica , garantendo di ottenere la soluzione giusta per la tua applicazione.

Certificazioni e conformità

Puwei Ceramic è impegnata in standard di qualità e internazionali. Il nostro sistema di produzione e i nostri prodotti aderiscono a rigorose certificazioni, assicurandoti di ricevere un componente affidabile e di livello professionale.

• ISO 9001: sistema di gestione della qualità 2015
• Certificato di copyright della superficie del dissipatore di calore in ceramica
• Certificato di copyright per sistema di produzione di materiali in ceramica
• Certificato di prodotto specifico: GXLH41023Q10642R0S

Investiamo continuamente nei nostri processi di garanzia della qualità per soddisfare i requisiti in evoluzione del settore elettronico globale.

Opzioni di personalizzazione (servizi OEM e ODM)

Comprendiamo che le soluzioni standard non si adattano sempre a applicazioni uniche. Puwei Ceramic offre ampie capacità di personalizzazione per i nostri substrati AMB.

• Dimensioni e forma: possiamo produrre substrati praticamente di qualsiasi dimensione e forma in base ai tuoi disegni. Le grandi dimensioni sono la nostra specialità, come 240 mm x 280 mm x 1 mm o 95 mm x 400 mm x 1 mm, che hanno ricevuto un feedback eccellente dai client.
• Spessore: lo spessore della ceramica può essere personalizzato da 0,2 mm a 2,00 mm per soddisfare requisiti elettrici e meccanici specifici.
• Pattern di rame e spessore: sono disponibili modelli di circuito personalizzato e spessori di rame variabili per ottimizzare la capacità di carico di corrente e le prestazioni termiche.
• Metallizzazione di superficie: scegli tra varie finiture come Ni/Au, NI/PD, AG o OSP per adattarsi al processo di assemblaggio.

Sia che tu abbia bisogno di una modifica di un substrato ceramico ALN standard o di un design completamente nuovo, il nostro team di ingegneria è pronto a collaborare.

Processo di produzione

Il nostro processo di produzione combina una tecnologia avanzata con un rigoroso controllo di qualità per garantire che ogni substrato soddisfi i più alti standard.

1. Preparazione delle materie prime: la polvere di nitruro in alluminio ad alta purezza viene selezionata e preparata.
2. Formazione vuota in ceramica: la polvere è modellata in fogli verdi usando la fusione a nastro o la pressione a secco.
3. Sintering: i fogli verdi sono sinterizzati ad alte temperature per formare piastre ceramiche aln dense e ad alta resistenza.
4. Macinatura e lucidatura di superficie: la ceramica sinterizzata è un terreno di precisione per ottenere lo spessore richiesto e la piattaforma superficiale.
5. Processo AMB: la piastra ceramica è brasata a fogli di rame in un forno a vuoto ad alta temperatura usando una pasta di brasatura in metallo attivo.
6. Incisione di pattern: lo strato di rame è inciso per creare il modello di circuito desiderato usando tecniche di fotolitografia.
7. Placcatura di superficie: viene applicata una finitura superficiale protettiva e soldabile.
8. Ispezione e test: ogni substrato subisce un'ispezione al 100% per difetti visivi e i campioni sono testati per le prestazioni del ciclo termico, la resistenza del legame e le proprietà elettriche.
9. Packaging: i substrati sono accuratamente imballati per prevenire danni durante la spedizione, come dettagliato nei nostri standard di imballaggio.

Domande frequenti (FAQ)

D1: Qual è il vantaggio principale del nitruro di alluminio (ALN) sull'allumina (AL2O3) per i substrati ceramici?

A: Il vantaggio primario è la conducibilità termica. ALN ha una conducibilità termica di 170-200 W/m · K, che è circa 5-10 volte superiore a quella di AL2O3 (20-30 W/m · K). Ciò rende Aln di gran lunga superiore per le applicazioni in cui un'efficace dissipazione del calore è fondamentale per le prestazioni e l'affidabilità.

D2: Cos'è la tecnologia AMB e come si confronta con DBC?

A: Active Metal Brazing (AMB) è un processo che utilizza una lega di brasatura reattiva per creare un forte legame chimico tra gli strati ceramici e metallici. Rispetto al rame incollato diretto (DBC), che si basa su una reazione eutettica, ABM si traduce in genere in una maggiore resistenza alla peel e una migliore resistenza alla fatica termica, rendendolo adatto a condizioni di ciclismo più esigenti. Tuttavia, DBC rimane una soluzione economica per molte applicazioni.

Q3: puoi produrre substrati molto grandi o insoliti?

A: Sì, assolutamente. La produzione di substrati ceramici di grandi dimensioni è una delle nostre competenze chiave. Abbiamo prodotto con successo substrati fino a 240 mm x 280 mm e possiamo funzionare con forme personalizzate in base ai disegni forniti. Si prega di contattarci con i tuoi requisiti specifici.

Q4: Qual è il tempo di consegna tipico per gli ordini?

A: I tempi di lead variano in base alla quantità dell'ordine e al livello di personalizzazione. Per i prodotti standard, i tempi di consegna tipici sono di 4-6 settimane. Per i progetti ODM personalizzati, potrebbe essere più lungo. Forniamo sempre una sequenza temporale precisa alla conferma dell'ordine.

D5: Quali sono i tuoi termini di pagamento e le opzioni di spedizione?

A: Accettiamo il pagamento principalmente tramite T/T (Banca Buster). Supportiamo vari incotermi tra cui FOB, CIF ed EXW. La spedizione può essere organizzata tramite Ocean, Air o Express Freight, a seconda delle considerazioni di urgenza e costi. La quantità minima dell'ordine è di 50 pezzi, ma si prega di informarsi per la discussione sugli ordini di esempio.