Alüminium nitrit istiliyi metaldakı kimi ötürür və hələ də cərəyanın keçməsinin qarşısını alır

Alumina boşuna standart keramika substratı deyil. O, ucuz, möhkəm və metalizasiya etmək asandır. Həm də pis istilik borusudur. 96% Al₂O₃ lövhə təxminən 20–30 Vt/m·K səviyyəsindədir. Alüminium nitrit düzgün hazırlandıqda 170–200 W/m·K diapazonunda olur, bəzən 200-ü bir qədər aşır. Mükəmməl tək kristal üçün nəzəri göstərici təxminən 320-dir. Heç kim bunu təqdim etmir. Bizim təqdim etdiyimiz isə keçirici çevrilmədən güc modulundakı çip istiliyini çıxara bilən sinterlənmiş izolyatordur.

Bu kombinasiya işin özüdür. Metallar istilik və cərəyan keçirir. Əksər keramika materialları cərəyanı bloklayır və istiliyi saxlayır. Alüminium nitrit həm istiliyi, həm də izolyasiyanı eyni anda təmin edir, termal genişlənmə əmsalı (CTE) təxminən 4,5 ppm/°C-dir — silisiuma yaxın. Alüminanın genişlənməsi isə təxminən 6,5–7,5 arasındadır. Yüksək güclü IGBT və ya SiC qurğusunda bu uyğunluq pozulması lehim yorğunluğu və mis folqanın soyulmasına səbəb olur. BeO daha da yaxşı keçiricidir və biz onu mümkün olduqda hələ də istifadə etmirik. Toksiklik texniki məlumat vərəqinin izahında göstərilən məsələ deyil.

Kislorod keçiricilik hekayəsini korlayan çirkləndiricidir. Kristal qəfəsindəki kislorod alüminium boşluqları yaradır. Fononlar səpələnir. Bir neçə faiz kislorodu olan toz AlN-ə bənzər bir quruluşda sinterləşir və ölçüləri 100 Vt/m·K-yə yaxın olur. Aşağı oksigenli toz və oksigeni dənə sərhəd fazasına çəkən sinterləşmə köməkçisi — adətən yttriya — 170-dən yuxarı dərəcəni əldə etməyin yoludur. Sıxlıq yüksək olmalıdır. Qalan məsamə başqa bir səpələnmə yeridir. Beləliklə, PO üzərindəki “AlN substratı” dərəcə deyil. Yalnız kimyadan yox, termal keçiricilikdən danışın.

Toza qulluq etmək emalatxanaları təəccübləndirir. İncə AlN hidroliz olunur. Onu rütubətli havada saxlasanız, üzərində hidroksid qatlaması əmələ gəlir və çıxarmaq üçün ödədiyiniz oksigen miqdarı artır. Quru saxlama, qısa açıq vaxt, bəzən səthi müalicə. Bu incəlik deyil. Bu, k dəyərinin sobaya qədər necə sağ qalmasıdır.

Biz termal yığın həqiqətən ehtiyac duyduğu yerlərdə alüminium nitritindən istifadə edirik: DBC və DPC güc lövhələri, RF paketləri, lazer və LED submontajları, bəzi yarımkeçirici proses hissələri. Əgər çip bir neçə vatdırsa və istilik yayғыcı boğazdırsa, alüminanın qiyməti hələ də qalib gəlir. Əgər nazik keramika vasitəsilə onlarla vatt istiliyi misə ötürürsünüzsə, alumina substratındakı düşmə artıq pulsuz olmur. Keramika daha bahalıdır. Tıxanmayan və laminasiyası ayrılmayan modul isə qazancdır.

Maşın emalı və metallizasiya eyni dürüstlüyü tələb edir. AlN 96% alüminadan o qədər də sadə deyil. Kənarlar qopur. Mis birləşdirilməsi genişlənməyə uyğun olmalıdır. Pis interfeysli gözəl 180 W/m·K disk sadəcə bahalı bir izolyatordur. k dəyərini, qalınlığı, səthi və metal sistemini birlikdə müəyyən edin. Alüminium nitrit təsadüfən keramika olan bir istilik keçiricidir. Onu bu cür qəbul edin və layiq olduğu əlavə dəyəri alacaq. Onu daha yaxşı broşürlü ağ alüminaya bənzər rəftar edin, almayacaq.