Así que está trabajando en un diseño DPC o de película gruesa, y la cuestión térmica vuelve a surgir. El dispositivo funciona a alta temperatura. El sustrato todavía tiene que aislar. El nitruro de aluminio es uno de los pocos materiales que maneja ambas exigencias sin obligarle a elegir.
Los sustratos de AlN de los que hablamos aquí están disponibles en dos grados térmicos. 170 W/mK es el de uso general: cubre la mayoría de los trabajos de impresión DPC y de película gruesa que encontrará. 230 W/mK está pensado para los diseños donde la densidad de potencia es alta y el margen de temperatura de unión es, francamente, cada vez más incómodo. Ambos son AlN de pureza del 95 %. La resistencia a la flexión se sitúa en 400 MPa o más. La pieza más grande disponible es de 138 × 190 mm, el espesor va de 0,38 hasta 2,0 mm, y el corte láser llega hasta agujeros de 0,2 mm.
¿Por qué AlN en primer lugar?
La respuesta breve: el calor lo atraviesa rápidamente, la electricidad no. En comparación con la alúmina, la conductividad térmica está en otra categoría. Eso importa cada vez más a medida que la densidad de potencia aumenta. El nivel de pureza del 95 % es una elección deliberada: suficientemente bueno para trabajos industriales exigentes, sin el coste de perseguir un material de grado de laboratorio. Es el tipo de equilibrio que tiene sentido cuando se fabrica algo que realmente hay que vender.
Los dos grados térmicos: cuándo elegir cada uno
El grado de 170 W/mK maneja la mayoría de las aplicaciones DPC y de película gruesa sin complicaciones. La versión de 230 W/mK es para los casos de alta densidad de potencia donde el margen térmico es estrecho. No todos los diseños lo necesitan. Pero cuando se está cerca del límite, esa conductividad adicional puede ser la diferencia entre un diseño que respira y uno que no.
Tamaños y espesores: el rango práctico
El tamaño máximo es de 138 × 190 mm.
A continuación se indican nuestros tamaños estándar.
101.6 × 101.6mm,114 × 114mm, 120 × 120mm, 127 × 127mm, 130 × 130mm, 132 × 132mm, 132 × 147mm, and 138 × 190 mm.
Thickness options are 0.38mm, 0.5mm, 0.635mm, 0.76mm, 1.0mm, 1.2mm, and 2.0 mm.
Los detalles de tolerancia: y por qué el alabeo merece una atención especial
La tolerancia de espesor es ±0,05 mm. La planitud es ±0,05 mm. El alabeo es del 3 ‰. En la impresión DPC y de película gruesa, el alabeo es con frecuencia la causa de un descenso gradual en el rendimiento. Cuanto menor sea el alabeo, mejor será el efecto de alineación durante los procesos de metalización e impresión.
El acabado superficial se presenta en dos estados. El sinterizado directo presenta Ra 0,3–0,4. El rectificado o lapeado presenta Ra 0,4–0,5. El que se necesite depende de lo que venga a continuación en su proceso: metalización, impresión o montaje.
Agujeros y corte láser
El corte láser alcanza un diámetro mínimo de agujero de 0,2 mm con una tolerancia de ±0,05 mm. Eso cubre agujeros de posicionamiento, vías térmicas, agujeros de interconexión eléctrica: los casos habituales. La zona afectada por el calor se mantiene pequeña, que es lo que se necesita con un material frágil como la cerámica.
Dónde se utilizan realmente estos sustratos
En DPC, el AlN se coloca bajo LEDs de potencia, láseres y módulos de potencia como capa aislante y térmicamente conductora. El grado de 230 W/mK justifica su uso en diseños de alta densidad de potencia. En la impresión de película gruesa, el AlN soporta resistencias, conductores y capas dieléctricas de película gruesa: calentadores, sensores, módulos de electrónica de potencia. Más allá de eso, el mismo sustrato se encuentra en módulos de semiconductores de potencia, electrónica de alta temperatura y diseños personalizados donde tanto el aislamiento como la conductividad térmica deben ser elevados.
Lado del suministro
El material de AlN al 95 % está en producción en serie estable. El espesor, la planitud, el alabeo y la rugosidad se verifican de forma completa o por muestreo, según el estándar. El posicionamiento de los agujeros procedentes del corte láser se controla con precisión. Los tamaños estándar se procesan con rapidez. Se admiten tamaños y espesores personalizados.
En conclusión
Esto cubre los requisitos fundamentales para la impresión DPC y de película gruesa sin llevarle a una especificación excesiva. Envíe sus planos o especificaciones, y podremos responderle con muestras, información técnica y un presupuesto.
