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PCBブログ - 窒化アルミニウム基板の使用

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PCBブログ - 窒化アルミニウム基板の使用

窒化アルミニウム基板の使用

2023-04-23
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Author:iPCB

窒化アルミニウム基板とは:


窒化アルミニウム基板とは、窒化アルミニウム(AIN)を主な結晶相とし、その後窒化アルミニウム基板上に金属回路でエッチングされたセラミックス材料、すなわち窒化アルミニウムセラミックス基板を指す。

窒化アルミニウムは熱伝導性の高いセラミック材料であり、半導体材料として一般的に使用されている。その高い熱伝導性は半導体の理想的な選択となり、その高い電気絶縁性能は焼結体の理想的な材料となる。他にも多くの用途に使用されており、優れた放熱材です。


窒化アルミニウムセラミックスは、様々な用途において非常に有用な材料である。優れた導電性と熱伝導性を有する高温材料である。大電力電子製品やLED照明技術にも使用されています。これも良い放熱材です。それは非常に耐久性があり、さまざまな分野に応用でき、さまざまな応用の中でほとんどの金属の中で見つけることができます。


窒化アルミニウム基板

窒化アルミニウム基板


窒化アルミニウム基板の応用:


1:窒化アルミニウムを基材とする

パッケージに使用する基板は、高抵抗率、高熱伝導率、低誘電率の基本的な要件を満たすだけでなく、シリコンシートなどの半導体材料と良好な熱整合性を持ち、成形しやすい、表面平坦度が高い、金属化しやすい、加工しやすい、コストが低いなどの特徴があり、およびいくつかの機械的性能。


窒化アルミニウム基板は優れた熱伝導性、信頼性の高い電気絶縁性、低誘電率と誘電損失、無毒性及びシリコンと整合する熱膨張係数などの一連の優れた特性を有する。熱伝導率は170 W/(m墊¢k)に達することができ、伝統的な基材アルミナの5倍以上である。他の電子級セラミック材料と比べて、性能、コスト、環境要因から見ると、大電力デバイスの絶縁基板、大規模集積回路の放熱基板、パッケージ基板として使用するのに最適です。


2:深紫外LED基板用窒化アルミニウム

窒化アルミニウム基板はエピタキシャル過程における応力蓄積を効果的に緩和し、エピタキシャルウエハ欠陥を減少させ、深紫外LEDデバイスの性能と寿命を著しく向上させることができる。窒化アルミニウムは、大バンドギャップ(6.2 eVバンドギャップ)、高破壊電界強度、高熱伝導性、高化学安定性などの広帯域ギャップ半導体材料の一般的な性能に加え、優れた紫外光透過率を有し、紫外線光電製品デバイス(精製水、消毒、通信、センサ、医療、リソグラフィなど)を製造するのに理想的な材料である。


3:窒化アルミニウムは熱界面材料(TIM)に広く用いられている

窒化アルミニウム(AlN)などの熱伝導性の高い粒子を充填する熱伝導性シリコーングリースは、熱伝導性ペーストとも呼ばれ、一定の流動性を持ち、よく見られる伝統的な放熱材料であり、熱性能がよく、製造周期が短い、粘度が低く、界面空隙を充填しやすい。


4:超高温包装材料としての窒化アルミニウム

窒化アルミニウム(AlN)の融点は2500Åに達し、高温耐熱材料として使用できる。窒化アルミニウムの熱膨張係数は、シリコンと炭化ケイ素の熱膨張率に似ている。厚膜金属化後、500Åまでの温度と1000 W/cm 2の電力密度の要求を満たすことができる。窒化アルミニウムセラミックチップレベルパッケージは超高温(500Å以上)マイクロエレクトロニクスデバイスに応用できる。


5:高出力デバイス材料としての窒化アルミニウム

無線トランシーバシステムでは、トランシーバモジュール(TRモジュール)の固体増幅回路は、より高い出力電力を有するワイドバンドギャップ半導体電力デバイスを使用する。熱伝導性の高い窒化アルミニウム(AlN)は、モジュール内部の温度が高すぎないように内部熱を放熱器に伝えることができます。TR素子は窒化アルミニウム基板の高熱伝導性と強度特性を十分に利用し、多層高温共焼技術を採用し、積層構造高密度組立における無線周波信号の垂直相互接続、及び放熱と密封などの問題を解決した。


6:高周波デバイス材料としての窒化アルミニウム

窒化アルミニウムは、マイクロ波管のコレクタ、クランプ、およびエネルギー伝達窓として使用することができる。窒化アルミニウムの誘電損失は10 ^(−4)まで低くすることができる。窓の温度が高すぎると、電子機器の安全を効果的に保証することができる。


7:薄膜材料として用いられる窒化アルミニウム

窒化アルミニウム薄膜材料は高温下で良好な熱安定性と圧電性能を有し、1200Å近くの高温環境で働くことができ、高性能な圧電材料である。窒化アルミニウム薄膜は、マイクロモジュール、センサ、集積回路、および能動素子に適用することができる。


窒化アルミニウム(AlN)基板は、高熱伝導性、高抵抗性、低誘電損失、シリコンなどの半導体材料に合わせた熱膨張性能、良好な機械的特性など、一連の優れた特性を有する。窒化アルミニウム電子セラミックスは高度集積化、小型化電子デバイスの放熱問題を解決する重要な方向となり、電子デバイスの信頼性と安全性を効果的に保証した。