{"id":79,"date":"2026-10-25T21:16:01","date_gmt":"2026-10-25T13:16:01","guid":{"rendered":"https:\/\/aluminiumnitride.com\/?p=79"},"modified":"2026-10-25T21:16:01","modified_gmt":"2026-10-25T13:16:01","slug":"pourquoi-les-boitiers-en-nitrure-daluminium-perdent-ils-leur-capacite-de-dissipation-thermique-apres-une-exposition-a-lhumidite","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/aluminiumnitride.com\/fr\/pourquoi-les-boitiers-en-nitrure-daluminium-perdent-ils-leur-capacite-de-dissipation-thermique-apres-une-exposition-a-lhumidite\/","title":{"rendered":"Pourquoi les bo\u00eetiers en nitrure d'aluminium perdent-ils leur capacit\u00e9 de dissipation thermique apr\u00e8s une exposition \u00e0 l'humidit\u00e9 ?"},"content":{"rendered":"<p dir=\"auto\"><strong>Pourquoi les bo\u00eetiers en nitrure d'aluminium perdent-ils leur capacit\u00e9 de dissipation thermique apr\u00e8s une exposition \u00e0 l'humidit\u00e9 ?<\/strong><\/p>\n<p dir=\"auto\">Apr\u00e8s douze ans de travail sur les substrats en nitrure d'aluminium utilis\u00e9s dans les bo\u00eetiers de puissance et RF, un probl\u00e8me r\u00e9current persiste : l'augmentation progressive de la r\u00e9sistance thermique mesur\u00e9e apr\u00e8s que les dispositifs ont \u00e9t\u00e9 stock\u00e9s ou utilis\u00e9s dans des environnements humides. Cette augmentation ne s'explique pas uniquement par la fatigue de la soudure ou le contact avec le dissipateur thermique. Le nitrure d\u2019aluminium r\u00e9agit avec l\u2019humidit\u00e9, et les produits de cette r\u00e9action peuvent augmenter la r\u00e9sistance thermique aux surfaces libres et aux interfaces, m\u00eame lorsque la conductivit\u00e9 volumique de la c\u00e9ramique reste \u00e9lev\u00e9e.<\/p>\n<p dir=\"auto\"><!--more--><\/p>\n<p dir=\"auto\">L'AlN dense est relativement stable ; toutefois, une porosit\u00e9 r\u00e9siduelle ou des joints de grains non compl\u00e8tement fritt\u00e9s permettent \u00e0 la vapeur d'eau d'atteindre les surfaces r\u00e9actives. La r\u00e9action produit des hydroxydes d'aluminium et de l'ammoniac ; la couche d'hydroxyde est un mauvais conducteur thermique et peut \u00e9galement nuire \u00e0 l'adh\u00e9rence de la m\u00e9tallisation ult\u00e9rieure. Sur les poudres ou les mat\u00e9riaux de faible densit\u00e9, la r\u00e9action est rapide. Sur des substrats enti\u00e8rement denses, l\u2019effet est plus lent et localis\u00e9, mais reste mesurable apr\u00e8s plusieurs semaines d\u2019exposition \u00e0 une humidit\u00e9 relative sup\u00e9rieure \u00e0 60 %. La r\u00e9sistance thermique d\u2019un bo\u00eetier \u00e9tant la somme des r\u00e9sistances de conduction en volume et des r\u00e9sistances d\u2019interface, m\u00eame une fine couche de r\u00e9action de quelques microm\u00e8tres peut ajouter plusieurs dixi\u00e8mes de degr\u00e9 par watt sous un flux thermique \u00e9lev\u00e9.<\/p>\n<p dir=\"auto\">Dans le cadre d'un essai d'exposition contr\u00f4l\u00e9, des substrats en AlN de 0,5 mm d'\u00e9paisseur, pr\u00e9sentant une conductivit\u00e9 volumique mesur\u00e9e de 185 W\/m\u00b7K, ont \u00e9t\u00e9 m\u00e9tallis\u00e9s puis assembl\u00e9s en modules de puissance. La moiti\u00e9 des modules a \u00e9t\u00e9 stock\u00e9e pendant 500 heures \u00e0 85 \u00b0C et 85 % d\u2019humidit\u00e9 relative ; l\u2019autre moiti\u00e9 a \u00e9t\u00e9 conserv\u00e9e \u00e0 la m\u00eame temp\u00e9rature dans de l\u2019azote sec. Apr\u00e8s exposition, la r\u00e9sistance thermique jonction-bo\u00eetier sous une charge de 40 W a augment\u00e9 de 0,18 \u00b0C\/W sur les modules stock\u00e9s en milieu humide, tandis qu\u2019elle est rest\u00e9e inchang\u00e9e sur les modules stock\u00e9s \u00e0 sec. Les coupes transversales ont r\u00e9v\u00e9l\u00e9 une couche superficielle discontinue d\u2019environ 2 \u00e0 4 \u00b5m d\u2019\u00e9paisseur sur les \u00e9chantillons stock\u00e9s en milieu humide. Des mesures par flash laser effectu\u00e9es sur des \u00e9chantillons t\u00e9moins non m\u00e9tallis\u00e9s ont confirm\u00e9 que la conductivit\u00e9 volumique \u00e9tait inchang\u00e9e, ce qui a permis d\u2019attribuer l\u2019augmentation de r\u00e9sistance aux produits de r\u00e9action en surface. Les modules qui avaient \u00e9t\u00e9 fritt\u00e9s \u00e0 une densit\u00e9 plus \u00e9lev\u00e9e (porosit\u00e9 ouverte inf\u00e9rieure \u00e0 0,2 %) ont pr\u00e9sent\u00e9 une augmentation de r\u00e9sistance environ deux fois moindre sous la m\u00eame exposition \u00e0 l\u2019humidit\u00e9.<\/p>\n<p dir=\"auto\">Les mesures pratiques consistent donc en la densification et la protection des surfaces. La porosit\u00e9 r\u00e9siduelle doit \u00eatre suffisamment faible pour que l\u2019humidit\u00e9 ne puisse pas p\u00e9n\u00e9trer \u00e0 l\u2019int\u00e9rieur des grains ; un rev\u00eatement protecteur mince et continu ou une m\u00e9tallisation recouvrant enti\u00e8rement les surfaces libres limite encore davantage la r\u00e9action. En ce qui concerne la sensibilit\u00e9 \u00e0 l\u2019humidit\u00e9 du nitrure d\u2019aluminium lors de l\u2019hydrolyse, les variables de processus pertinentes sont la densit\u00e9 de frittage, la porosit\u00e9 ouverte r\u00e9siduelle et l\u2019int\u00e9grit\u00e9 de tout rev\u00eatement appliqu\u00e9 par la suite. La fiabilit\u00e9 des substrats AlN face aux cycles thermiques en conditions humides est confirm\u00e9e par la mesure de la r\u00e9sistance thermique du bo\u00eetier avant et apr\u00e8s une exposition acc\u00e9l\u00e9r\u00e9e \u00e0 l\u2019humidit\u00e9, plut\u00f4t que par la seule conductivit\u00e9 volumique. Lorsque la r\u00e9sistance thermique augmente apr\u00e8s un stockage ou une exposition sur site dans un air humide, le signe distinctif est une augmentation de la r\u00e9sistance d\u2019interface sans modification de la conductivit\u00e9 volumique. L\u2019obtention d\u2019une densit\u00e9 quasi totale et la protection des surfaces libres, comme le d\u00e9montre la plus faible augmentation de r\u00e9sistance observ\u00e9e sur les substrats \u00e0 plus haute densit\u00e9 lors de l\u2019essai \u00e0 85 \u00b0C \/ 85 % RH, limitent la d\u00e9gradation induite par l\u2019humidit\u00e9 et pr\u00e9servent les performances de dissipation thermique du nitrure d\u2019aluminium.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Why Aluminium Nitride Packages Lose Heat-Spreading Ability After Humid Exposure After twelve years working with aluminium nitride substrates in power [&hellip;]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_seopress_robots_primary_cat":"none","_seopress_titles_title":"","_seopress_titles_desc":"","_seopress_robots_index":"","site-sidebar-layout":"default","site-content-layout":"","ast-site-content-layout":"default","site-content-style":"default","site-sidebar-style":"default","ast-global-header-display":"","ast-banner-title-visibility":"","ast-main-header-display":"","ast-hfb-above-header-display":"","ast-hfb-below-header-display":"","ast-hfb-mobile-header-display":"","site-post-title":"","ast-breadcrumbs-content":"","ast-featured-img":"","footer-sml-layout":"","theme-transparent-header-meta":"default","adv-header-id-meta":"","stick-header-meta":"","header-above-stick-meta":"","header-main-stick-meta":"","header-below-stick-meta":"","astra-migrate-meta-layouts":"set","ast-page-background-enabled":"default","ast-page-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-4)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""}},"ast-content-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""}},"footnotes":""},"categories":[2],"tags":[],"class_list":["post-79","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-products-related"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/aluminiumnitride.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/79","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/aluminiumnitride.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/aluminiumnitride.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/aluminiumnitride.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/aluminiumnitride.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=79"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/aluminiumnitride.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/79\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":82,"href":"https:\/\/aluminiumnitride.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/79\/revisions\/82"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/aluminiumnitride.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=79"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/aluminiumnitride.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=79"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/aluminiumnitride.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=79"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}