ალუმინის ნიტრიდი სითბოს ლითურივით ატარებს და მაინც აწევს დენს.

ალუმინა უმიზეზოდ არ არის სტანდარტული კერამიკული სუბსტრატი. ის იაფია, მტკიცე და მისი მეტალიზება ადვილია. ის ასევე ცუდი სითბოგამტარია. 96% Al₂O₃ დაფის თბოგამტარობა დაახლოებით 20–30 ვტ/მ·°K-ია. ალუმინის ნიტრიდი, სათანადოდ დამუშავების შემთხვევაში, 170–200 ვტ/მ·კ დიაპაზონშია, ზოგჯერ 200-ს ოდნავ აჭარბებს. იდეალური ერთკრისტალური მასალისთვის თეორიული მაჩვენებელი 320-ს უახლოვდება. ასეთ მასალას არავინ აწარმოებს. ჩვენ ვამზადებთ სინტერირებულ იზოლატორს, რომელსაც შეუძლია სიმძლავრის მოდულიდან სითბო გაიყვანოს გამტარად გადაქცევის გარეშე.

ეს კომბინაცია სწორედ ამისთვისაა. ლითონები თბო და ელექტრულ დენს ატარებენ. კერამიკის უმეტესობა დენს ბლოკავს და სითბოს აკავებს. ალუმინის ნიტრიდი ერთდროულად თბოიზოლაციასაც უზრუნველყოფს და სითბოს გამტარობასაც, თერმული გაფართოების კოეფიციენტით (CTE) დაახლოებით 4.5 ppm/°C — რაც სილიციუმის მაჩვენებელს უახლოვდება. ალუმინის ოქსიდის (ალუმინას) გაფართოება კი უფრო მეტად 6.5–7.5-ის ტოლია. მაღალი სიმძლავრის IGBT-ს ან SiC მოწყობილობაში ეს შეუსაბამობა ჩნდება როგორც გამდნარი მეთოლის დაღლილობა და სპილენძის ფოლგის აშრევება. BeO კიდევ უკეთ ატარებს და ჩვენ მაინც ვერიდებით მას, როცა შეგვიძლია. ტოქსიკურობა არ არის ტექნიკური მახასიათებლების ფურცლის სქოლიო.

ჟანროგენი არის უმწვავესი, რომელიც აფუჭებს გამტარობის თეორიას. ბადისებრი ჟანროგენი ალუმინის ვაკანსიებს ქმნის. ფონონები იფანტება. რამდენიმე პროცენტიანი ჟანროგენის შემცველი ფხვნილი სინტერდებისას იღებს AlN-ის მსგავს სტრუქტურას და მისი თბოგამტარობა 100 W/m·K-ს უახლოვდება. დაბალი ჟანგბადის შემცველი ფხვნილი, დამატებული სინტერირების ხელშემწყობი, რომელიც ჟანგბადს მარცვლებსშორის ფაზაში გადააქვს (ყველაზე გავრცელებულია იტრია), — აი, ასე მიიღება 170-ზე მეტი კლასი. სიმკვრივე მაღალი უნდა იყოს. ნარჩენი ფორიანობა კიდევ ერთი გაფანტვის კერაა. ამიტომ PO-ზე “AlN სუბსტრატი” კლასს არ წარმოადგენს. ითხოვეთ თბოგამტარობა და არა მხოლოდ ქიმიური შემადგენლობა.

პუდრასთან მოპყრობა ის არის, რაც სახელოსნოებს აოცებს. წვრილი ალუმინის ნიტრიდი ჰიდროლიზდება. ნესტიან ჰაერში რომ დატოვოთ, ჰიდროქსიდის ფენას ივითარებს და იმ ჟანგბადს აგროვებს, რომლის მოსაშორებლადაც ახლახან გადაიხადეთ. მშრალი შენახვა, ხანმოკლე გახსნის დრო, ზოგჯერ ზედაპირული დამუშავება. ეს არ არის გაუთავებელი წუწურობა. ეს არის გზა, რომლითაც k-მნიშვნელობა ღუმელამდე გადარჩება.

ჩვენ ვიყენებთ ალუმინის ნიტრიდს იქ, სადაც სითბოს გამტარ სტრუქტურას ის ნამდვილად სჭირდება: DBC და DPC სადენიანი დაფებისთვის, რადიოსიხშირეული (RF) პაკეტებისთვის, ლაზერული და LED სუბმაუნტებისთვის, ნახევარგამტარული პროცესის ზოგიერთი ნაწილისთვის. თუ ჩიპი რამდენიმე ვატია და სითბოს გამფრქვევი ბოთლის ყელი წარმოადგენს, ალუმინის ოქსიდი ფასის მიხედვით მაინც მომგებიანია. თუ თხელი კერამიკის მეშვეობით ათობით ვატს ატარებთ სპილენძში, ალუმინაზე სუბსტრატის დანაკარგი უკვე უფასო აღარ არის. კერამიკა უფრო ძვირი ჯდება. მოდული, რომელიც არ იბრკოლება და არ იშლება ფენებად, არის უკუკავშირი.

დამუშავებასა და მეტალიზაციას ერთნაირი პატიოსნება სჭირდება. ალუმინის ნიტრიდი არ არის ისეთი ჩვეულებრივი მასალა, როგორიც 96% ალუმინის ოქსიდი. კიდეები ფხიკდება. სპილენძის შემბმელი მასალა თერმული გაფართოების კოეფიციენტს უნდა შეესაბამებოდეს. ლამაზი 180 W/m·K დისკი ცუდი ინტერფეისით უბრალოდ ძვირადღირებული იზოლატორია. k-ის, სისქის, ზედაპირისა და მეტალის სისტემის მახასიათებლები ერთად უნდა განისაზღვროს. ალუმინის ნიტრიდი არის სითბოგამტარი, რომელიც თანავახლა კერამიკულიცაა. მოეპყარით მას ასე და ის თავის ფასს გაამართლებს. მოეპყარით მას როგორც თეთრ ალუმინას უკეთესი ბროშურით და ის ამ ფასს არ გაამართლებს.