Aluminiumnitried vervoer hitte soos 'n metaal en blokkeer steeds elektriese stroom.

Alumina is nie sonder rede die standaard keramiese substraat nie. Dit is goedkoop, sterk en maklik om te metalliseer. Dit is ook 'n swak hittepyp. 'n 96% Al₂O₃-bord lê ongeveer by 20–30 W/m·K. Aluminiumnitried, behoorlik uitgevoer, beland in die 170–200 W/m·K-reeks, soms 'n bietjie bo 200. Die teorie vir 'n perfekte enkelkristal is naby 320. Niemand lewer dit nie. Wat ons lewer, is 'n gesinterde isolator wat die hitte uit 'n kragmodule kan wegvoer sonder om 'n geleier te word.

Daardie kombinasie is die oplossing. Metaal gelei hitte en stroom. Die meeste keramiek blokkeer stroom en vang hitte vas. Aluminiumnitried bied terselfdertyd hittegeleiding en isolasie, met 'n CTE van ongeveer 4,5 ppm/°C — naby silikoon. Alumina brei meer uit, so tussen 6,5 en 7,5. By 'n hoëkrag-IGBT- of SiC-toestel verskyn daardie wanpassing as soldeermoeheid en afskilfering van koperfoelie. BeO gelei selfs beter en ons vermy dit steeds wanneer ons kan. Toxisiteit is nie 'n voetnoot in 'n datablad nie.

Suurstof is die onreinheid wat die geleidingsverhaal bederf. Raster-suurstof skep aluminiumleemtes. Foonone verstrooi. Poeder met “n paar persent suurstof sinter tot iets wat soos AlN lyk en meet nader aan 100 W/m·K. Laag-suurstofpoeier plus ”n sinterhulp wat suurstof in 'n korrelgrensfase trek — yttria is gewoonlik die een — is hoe jy die 170-plus graad kry. Digtheid moet hoog wees. 'n Oorblywende porie is nog 'n verstrooiingsplek. Dus is 'AlN-substraat' op 'n PO nie 'n graad nie. Vra na termiese geleidbaarheid, nie net na chemie nie.

Poederhantering is waar werkswinkels verras raak. Fyn AlN hidroliseer. Laat dit in vogtige lug staan en jy kweek 'n hidroksiedlaag en verhoog die suurstof wat jy pas betaal het om te verwyder. Droë berging, kort oop tyd, soms 'n oppervlakbehandeling. Dit is nie veeleisend nie. Dit is hoe die k-waarde oorleef tot by die skorsteen.

Ons gebruik aluminiumnitried waar die termiese stapel dit werklik benodig: DBC- en DPC-kragplate, RF-pakkette, laser- en LED-submonte, sommige halfgeleierverwerkingsonderdele. As die skyf 'n paar watt is en die hitteverspreider die bottelnek is, wen alumina steeds op prys. As jy tientalle watt deur 'n dun keramiek in koper afvoer, is die substraatdaling by alumina nie meer gratis nie. Die keramiek kos meer. Die module wat nie throttel of delamineer nie, is die terugkeer.

Verspaning en metallisering verg dieselfde eerlikheid. AlN is nie so alledaags soos 96%-alumina nie. Rande splinter. Koperverbinding moet by die uitbreiding pas. 'n Pragtige 180 W/m·K-skyf met 'n slegte koppelvlak is net 'n duur isolator. Spesifiseer k, dikte, oppervlak en die metaalstelsel saam. Aluminiumnitried is 'n hittepad wat toevallig 'n keramiek is. Behandel dit so en dit verdien die premie. Behandel dit soos wit alumina met 'n beter brosjure en dit sal dit nie verdien nie.