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상해시 양포구 대학로 172호
주요 세라믹 재료 성능 비교
재료 유형 열전도율 [W/(m·K)] 개전 상수 (@1MHz) 열팽창 계수 (ppm/℃) 굴곡 저항 강도 (MPa) 전형적인 응용 장면 산화 알루미늄 (Al₂O20-309.5-10.06.5-5.06 5-7.0300-400 LED 조명, 산업 전원 모듈 질화 알루미늄 (AlN) 170-2308.5-9.04.5-5.0320 전력 반도체, 5G 질소 질화 실리콘 구동 BT.5-300 전동 방사선 (BeiG-3007.0))
3. 회로 설계 선형 고려 요소
1. 장면 일치 적용
고출력 장면: AlN을 우선적으로 선택하여 열전도도가 가장 높으며 SiC 전력 모듈 (결온>175 ℃), 위상 배열 레이더 TR 부품 (열흐름 밀도>80W/cm²) 에 적합하다.
고주파 무선 주파수 장면: 5G 밀리미터파 통신에 적합한 10GHz에서 tan 델타 ≤ 0.001의 저매체 전력 손실 재료를 선택합니다.
기계 진동 환경: SiN ₄ 굽힘 저항 강도가 가장 높아 전기 자동차 등 진동 장면에 적합하다.
비용 민감 응용: Al₂O비용은 AlN의 1/3-1/2에 불과하며 자동차 센서, 산업 제어 등 중저전력 분야에 적합하다.
2. 공정기술 선택
HTCC (고온 공소 세라믹): 내온 > 1500 ℃ 로 우주 엔진 센서에 적합합니다.
LTCC(저온 공소 세라믹): 저항/커패시터를 내장하여 집적도를 3배 향상시키고 10층 3차원 상호 연결을 실현합니다.
DPC(직접 구리 도금): 열 저항(0.15K/W), 선가중치 정밀도 ±5μm로 고정밀 적용에 적합하다.
AMB(활성금속정 용접): 동박과 세라믹을 직접 결합하여 열순환 수명이 5만 회 이상입니다.
3. 설계 사양 요점
배선 설계: 최소 선폭 ≥ 50 μm (두꺼운 막 공정) 또는 ≥ 20 μm (박막 공정), 임피던스 제어 오차 ± 5% 이내.
열관리 설계: 전력 부품 아래에 대면적의 금속화 구역을 설계하고, 방열 통공을 증가하며, 열전도율 경도 설계를 채택한다.
구조설계: 모서리는 원각처리 (반경≥0.5mm) 를 하여 직각응력집중을 피면한다.대칭 설계 균형 열 응력.
용접판 설계: 용접판 크기가 부품 핀보다 10~20% 크고 열팽창 공간을 남겨 둔다.
4. 일반적인 애플리케이션 성능 요구 사항
5G 밀리미터파 기지국: AlN 기판은 GaN 출력 증폭기를 탑재하고 열전도 효율 > 150W/m · K, 38GHz 신호 손실 <0.02dB/cm.
전기 자동차 전기 제어 시스템: SiN ₄ 세라믹 IGBT 기판은 200A/cm² 전류 밀도를 견딜 수 있으며 -40 ℃ ~175 ℃ 의 열 순환 > 2만 회.
우주 심공 탐사: HTCC 다층 세라믹 패키지 저항 200krad 방사선량, 진공 가스 방출률 <10 ⁻⁸Torr·L/s.
고출력 LED 패키지: 기판 열저항이 낮고 0.25mm 두께의 세라믹 기판 열저항이 0.14K/W여야 합니다.