Warum AlN in optischen 800G–1,6T-Modulen und TECs zum Standard wird

In der 800G-Generation, Aluminiumnitridkeramik sind bereits zum Mainstream geworden Aluminiumnitrid-Kühlkörper Lösung für Hochleistungslasergeräte – EML- und CW-Laser-Submounts, hermetische Gehäuse und hochzuverlässige optische Systeme.

Mit dem Übergang der Branche zu 1,6T- und CPO-Architekturen steigt der Wärmefluss im optischen Modul und im EML-Treiber kontinuierlich an. Hochgeschwindigkeitssignalschichten bestehen größtenteils aus keramikgefülltem PTFE und fortschrittlichen verlustarmen Laminaten (einschließlich modifizierter Epoxidsysteme wie Materialien der Megtron-Klasse), während AlN dort zum Einsatz kommt, wo es seine besten Eigenschaften besitzt: im Gehäuse, auf der Wärmeableitungsbasis und in der isolierenden Trägerstruktur.

Die beiden Materialien arbeiten in komplementären Schichten – Signalintegrität oben, Wärmemanagement unten. Über die Komponentenebene hinaus wird Aluminiumnitridpulver zunehmend auch als … eingesetzt. wärmeleitender Füllstoff in Hochleistungs-Wärmeleitmaterialien (TIMs), wodurch die Lücke zwischen dem Bauelement und dem Kühlkörper geschlossen wird.

Der gleiche Wandel vollzieht sich auch bei der thermoelektrischen Kühlung. Aluminiumnitrid-Substrat In thermoelektrischen Bauteilen (TECs) müssen diese wiederholten Temperaturwechseln an der heißen/kalten Übergangsstelle standhalten und gleichzeitig die mechanische Belastung des thermoelektrischen Elements bewältigen. Fehlende Wärmeausdehnungskoeffizienten (CTE) sind die Hauptursache für Ausfälle – Risse im Substrat und beschädigte Lötstellen. Mit einem CTE von ca. 4,5 ppm/°C und einer Wärmeleitfähigkeit von 170–230 W/(m·K) passt AlN deutlich besser zu Si/InP-Chips und Lötsystemen als Aluminiumoxid (ca. 7,2 ppm/°C, 20–35 W/(m·K)). Daher ist es das bevorzugte Substrat für TECs mit hoher Leistungsdichte in 800G/1,6T-Modulen.

Auf der Angebotsseite deuten Branchenschätzungen darauf hin, dass sich der Markt für keramische Komponenten optischer Module bis 2027 voraussichtlich etwa verdoppeln wird, vor allem getrieben durch den Ausbau der 1,6-Tesla-Technologie und die zunehmende Verbreitung von CPO-Verfahren. Jedes einzelne Element dieses Wachstums im High-End-Bereich – TEC-Substrate, Laser-Submounts, hermetische Gehäuse – hängt von zwei vorgelagerten Faktoren ab: hoher Reinheit, sauerstoffarmes Aluminiumnitridpulver und ein stabiles, ausgereiftes Metallisierungsverfahren (DPC, Dünnschicht, HTCC).

Was das für unsere Kunden bedeutet: mit Japanisch Aluminiumnitrid-Lieferanten Bei der Arbeit an Kapazitätsgrenzen und der aktiven Qualifizierung von Zweitlieferanten durch die Käufer ist die Versorgungssicherheit ebenso wichtig wie die Materialleistung.

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