Als u worstelt met warmtebeheer in vermogenselektronica, is het keramische aluminiumnitride-substraat van NBRAM uw antwoord. We hebben gezien dat deze substraten in praktijktoepassingen een thermische geleidbaarheid van meer dan 200 W/mK aankunnen, waardoor krachtige LED's en RF-modules onder druk koel blijven. Wanneer u bij NBRAM inkoopt, krijgt u substraten die daadwerkelijk thermische cycli overleven zonder te barsten - iets waarvan ik zou willen dat meer leveranciers dit konden leveren.
Tijdens mijn carrière heb ik waarschijnlijk genoeg keramische substraten gespecificeerd om een kleine badkamer te betegelen, maar NBRAM's aluminiumnitride is degene die me zelden hoofdpijn bezorgt. In tegenstelling tot sommige materialen die veel beloven maar weinig opleveren, doet dit substraat feitelijk wat het belooft: het beheert de warmte effectief en biedt tegelijkertijd een solide elektrische isolatie. Het is onze keuze geworden voor toepassingen waarbij thermisch beheer geen bijzaak kan zijn.
Toen we in 2019 een nieuwe stroomomvormer aan het ontwikkelen waren, verbrandden we drie verschillende substraatmaterialen voordat we het aluminiumnitride-keramische substraat van NBRAM probeerden. Het verschil was dag en nacht: waar anderen bezweken onder thermische stress, hielden deze stand. Hun geheime saus? Perfecte CTE-matching met siliciumchips en niet-giftige samenstelling. We gebruiken ze nu in automodules waar de temperatuur dagelijks schommelt van -40°C tot 150°C.
Ik herinner me dat ik afgelopen voorjaar door de schone kamer van NBRAM liep - de geur van stikstof en het gezoem van precisieapparatuur. Ze beginnen met poeder dat zo puur is dat je het bijna zou kunnen eten (probeer dat niet), en gebruik vervolgens tape-casting, dat is meer kunst dan wetenschap. Het sinteren bij 1850°C in stikstof is niet slechts een getal; het zorgt voor de kristallijne structuur die als een kampioen met warmte omgaat. Wat mij opviel was de eindinspectie: ze keuren substraten af met zelfs onvolkomenheden op micronniveau.
Dit is de kern van het aluminiumnitride-keramische substraat van NBRAM: thermische geleidbaarheid die in de praktijk 170-230 W/mK bereikt (niet alleen op papier), diëlektrische sterkte van meer dan 15 kV/mm die we tot falen hebben getest, en volumeweerstand >10¹⁴ Ω•cm waardoor lekstromen verwaarloosbaar blijven. Verkrijgbaar van 0,25 mm tot 3,0 mm dik - we gebruiken doorgaans 0,63 mm voor de meeste voedingsmodules. Oppervlakteafwerking tot Ra 0,1 μm als u een zeer goede hechting nodig heeft.
