Mit der rasanten Entwicklung der elektronischen Technologie verbessert sich die Gesamtleistung elektronischer Chips von Tag zu Tag, aber die Gesamtgröße nimmt ab. Dieser Trend bringt erhebliche Leistungsverbesserungen mit sich, bringt aber auch eine ernsthafte Herausforderung mit sich – einen dramatischen Anstieg des Wärmeflusses. Bei elektronischen Geräten kann bereits ein kleiner Temperaturanstieg erhebliche Auswirkungen auf deren Leistung und Lebensdauer haben. Untersuchungen zufolge verkürzt sich die effektive Lebensdauer des Geräts mit jedem Anstieg der Gerätetemperatur um 10 °C um 30 bis 50 %. Daher ist die Frage, wie die Wärme effektiv verwaltet und die Wärmeableitungskapazität des Geräts verbessert werden kann, zum größten technischen Engpass bei der Entwicklung von Hochleistungsgeräten geworden. In diesem Zusammenhang wird Aluminiumnitrid-Substrat mit seiner hervorragenden Leistung nach und nach zum bevorzugten Material im Bereich der Verpackung von Leistungsgeräten.
Leistungsvorteile des Aluminiumnitridsubstrats
Hohe Wärmeleitfähigkeit
Aluminiumnitrid (AlN)zeichnet sich als Hochleistungskeramikwerkstoff durch eine hervorragende Wärmeleitfähigkeit aus. Seine Wärmeleitfähigkeit ist nicht nur mit der einiger Metalle vergleichbar, sondern auch höher als bei herkömmlichen Polymersubstraten. Diese Funktion ermöglicht es dem Aluminiumnitrid-Substrat, die vom Chip erzeugte Wärme schnell abzuleiten, wodurch die Betriebstemperatur des Chips effektiv gesenkt wird, was die Zuverlässigkeit und Lebensdauer des Geräts erheblich verbessert. Für Geräte mit extrem hoher Leistungsdichte wie Hochleistungs-LEDs sind Aluminiumnitrid-Substrate zweifellos ideal für das Wärmemanagement.
Ausgezeichnete Hitzebeständigkeit
In einer Umgebung mit hohen Temperaturen kann das Aluminiumnitrid-Substrat eine stabile Leistung aufrechterhalten und unterliegt nicht leicht einer thermischen Ausdehnung oder thermischen Verformung. Diese Funktion ist besonders wichtig für elektronische Geräte, die unter Hochtemperaturbedingungen betrieben werden müssen, um die Langzeitstabilität und Zuverlässigkeit der Gehäusestruktur sicherzustellen.
Hohe Isolation: Die hervorragenden Isolationseigenschaften keramischer Materialien spiegeln sich vollständig im Aluminiumnitrid-Substrat wider. Eine hohe Isolierung verhindert nicht nur Kurzschlüsse, sondern schützt auch die Sicherheit elektronischer Komponenten und sorgt so für mehr Flexibilität und Sicherheit beim Gehäusedesign.
Hohe Festigkeit und hervorragende thermische Anpassung
Aluminiumnitrid-Substrat weist nicht nur eine hohe Festigkeit auf, hält den mechanischen und thermischen Belastungen während des Verpackungsprozesses stand, sondern weist auch eine gute thermische Anpassung an eine Vielzahl von Chipmaterialien (wie Silizium, Galliumnitrid usw.) auf. Diese Funktion trägt dazu bei, die thermische Belastung aufgrund von Unterschieden im Wärmeausdehnungskoeffizienten zu reduzieren und so die Gesamtzuverlässigkeit des Gehäuses weiter zu verbessern.
Anwendungsfeld und Entwicklungsperspektive
Aufgrund seiner umfassenden Vorteile in Bezug auf Wärmeleitfähigkeit, Wärmebeständigkeit, Isolierung, Festigkeit und thermische Anpassung wird Aluminiumnitridsubstrat häufig in der Halbleiterbeleuchtung, Laser- und optischen Kommunikation, Luft- und Raumfahrt, Automobilelektronik, Tiefseebohrungen und anderen High-Tech-Bereichen eingesetzt. Diese Bereiche stellen extrem hohe Leistungsanforderungen an Verpackungsmaterialien, und Aluminiumnitrid-Substrate erfüllen diese Anforderungen mit ihrer hervorragenden Leistung erfolgreich und fördern die kontinuierliche Entwicklung und den Fortschritt verwandter Technologien.
Fazit
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Aluminiumnitridsubstrat als Hochleistungsverpackungsmaterial großes Potenzial und Wert bei der Lösung des Wärmeableitungsengpasses von Leistungsgeräten gezeigt hat. Mit dem kontinuierlichen Fortschritt der elektronischen Technologie und der kontinuierlichen Erweiterung der Anwendungsfelder wird die Marktnachfrage nach Aluminiumnitrid-Substrat weiter wachsen. Wir haben Grund zu der Annahme, dass Aluminiumnitrid-Substrat seine einzigartigen Vorteile in Zukunft in mehr Bereichen ausspielen und mehr zur Entwicklung der Elektronikindustrie beitragen wird.
