Mit dem Aufkommen der Revolution der Informationstechnologie entwickelt sich die Industrie der integrierten Schaltkreise rasant. Die zunehmende Systemintegration wird zu einer höheren Leistungsdichte sowie einer erhöhten Wärmeentwicklung elektronischer Komponenten und Systeme führen. Daher muss eine effektive elektronische Verpackung das Problem der Wärmeableitung elektronischer Systeme angehen.
In diesem Zusammenhang verzeichneten insbesondere Keramiksubstrate aufgrund ihrer hervorragenden Wärmeableitungsleistung einen rasanten Nachfrageschub Aluminiumnitrid-Keramiksubstrat. Verpackungssubstrate nutzen in erster Linie die hohe Wärmeleitfähigkeit des Materials, um Wärme vom Chip (der Wärmequelle) zu übertragen und den Wärmeaustausch mit der Außenumgebung zu erleichtern. Für Leistungshalbleitergeräte ist die Verpackungssubstrat muss folgende Anforderungen erfüllen:
- Hohe Wärmeleitfähigkeit, um den Wärmeableitungsanforderungen des Geräts gerecht zu werden.
- Gute thermische Beständigkeit, um Hochtemperaturanwendungen (über 200 °C) von Leistungsgeräten standzuhalten.
- Anpassung der Wärmeausdehnungskoeffizienten zur Reduzierung der thermischen Spannung in der Verpackung, was für die Kompatibilität mit Chipmaterialien unerlässlich ist.
- Niedrige Dielektrizitätskonstante, gute Hochfrequenzeigenschaften, Reduzierung der Signalübertragungszeit und Verbesserung der Signalübertragungsgeschwindigkeit.
- Hohe mechanische Festigkeit, um die mechanischen Leistungsanforderungen des Geräts während der Verpackung und Anwendung zu erfüllen.
- Gute Korrosionsbeständigkeit gegen starke Säuren, starke Laugen, kochendes Wasser, organische Lösungsmittel und andere korrosive Substanzen.
- Dichte Struktur zur Erfüllung der Anforderungen an die hermetische Abdichtung elektronischer Geräte.
Wie funktioniert Aluminiumnitrid? Als Keramiksubstratmaterial, unten ist Eigenschaften von Aluminiumnitrid:
- Hohe Wärmeleitfähigkeit: Die Theorie Wärmeleitfähigkeit von Aluminiumnitrid kann bei Raumtemperatur bis zu 320 W/(m·K) erreichen, was 8 bis 10 Mal höher ist als die von Aluminiumoxidkeramik. Die tatsächliche Wärmeleitfähigkeit in der Produktion kann bis zu 200 W/(m·K) betragen, was sich positiv auf die Wärmeableitung in LEDs und die Verbesserung der LED-Leistung auswirkt.
- Niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient: Der theoretische Wert beträgt 4,6 × 10^-6/K, was nahe an den Wärmeausdehnungskoeffizienten häufig verwendeter LED-Materialien wie Si und GaAs liegt. Das Änderungsmuster von Wärmeausdehnungskoeffizient von Aluminiumnitrid ist auch dem von Si ähnlich. Darüber hinaus passt Aluminiumnitrid gut zum GaN-Kristallgitter. Die thermische und Gitteranpassung trägt dazu bei, bei der Herstellung von Hochleistungs-LEDs eine gute Verbindung zwischen Chip und Substrat sicherzustellen, was für deren Leistung entscheidend ist.
- Gute Isolationseigenschaften: Aluminiumnitrid hat eine große Bandlücke von 6,2 eV und hervorragende Isolationseigenschaften, sodass beim Einsatz in Hochleistungs-LEDs keine Isolationsbehandlung erforderlich ist, was den Prozess vereinfacht.
- Hohe Härte und Festigkeit: Aluminiumnitrid hat eine Wurtzitstruktur mit starken kovalenten Bindungen, die ihm eine hohe Härte und Festigkeit verleihen. Darüber hinaus weist es eine gute chemische Stabilität und Hochtemperaturbeständigkeit auf. Es bleibt bei Temperaturen bis zu 1000 °C an der Luft stabil und kann im Vakuum bei Temperaturen bis zu 1400 °C eine gute Stabilität beibehalten, wodurch es zum Sintern bei hohen Temperaturen geeignet ist. Seine Korrosionsbeständigkeit erfüllt die Anforderungen für nachfolgende Prozesse.
Basierend auf den oben genannten Eigenschaften zeichnet sich Aluminiumnitrid durch hohe Wärmeleitfähigkeit, hohe Festigkeit, hohen spezifischen Widerstand, niedrige Dichte, niedrige Dielektrizitätskonstante, Ungiftigkeit und einen mit Si kompatiblen Wärmeausdehnungskoeffizienten aus, was es zu einem hervorragenden und vielversprechenden Keramiksubstratmaterial macht .
China Aluminiumnitrid Hersteller: Xiamen Juci Technology Co., Ltd
Webseite:www.jucioversea.com
