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氮化铝基板:170 与 230 W/mK 对您的 DPC 和厚膜项目究竟意味着什么

如果您正在进行DPC或厚膜设计,散热问题迟早会再次浮现。器件运行温度高,基板还必须保持绝缘性能。氮化铝是少数几种能同时满足这两项要求、无需二选一的材料之一。

我们在此介绍的AlN基板分为两种导热等级。170 W/mK是主力规格——涵盖您日常遇到的大多数DPC和厚膜印刷应用。230 W/mK则适用于功率密度高、结温裕量已令人感到不安的设计场合。两种等级均采用95%纯度AlN,抗弯强度达400 MPa或以上。最大尺寸为138×190 mm,厚度范围从0.38 mm到2.0 mm,激光切割最小孔径可达0.2 mm。

Polished Aluminum Nitride Substrates
Laser-Drilled Aluminum Nitride Substrates

为什么首选AlN?

简而言之:热量能快速通过,电流则不能。与氧化铝相比,其导热率完全不在同一量级。随着功率密度不断提升,这一优势愈发重要。95%的纯度是经过权衡的选择——足以满足高要求的工业应用,同时避免追求实验室级材料所带来的高成本。当您需要生产真正可以销售的产品时,这种平衡是合理的。

两种导热等级——如何选择

170 W/mK等级可以从容应对大多数DPC和厚膜应用。230 W/mK版本则适用于热裕量较小的高功率密度场合。并非每个设计都需要它,但当您处于临界状态时,那额外的导热能力可能就是设计能否”呼吸”的关键所在。

尺寸与厚度:实用范围

最大尺寸为138×190 mm。

以下为我们的标准尺寸。

101.6×101.6 mm、114×114 mm、120×120 mm、127×127 mm、130×130 mm、132×132 mm、132×147 mm以及138×190 mm。

厚度规格为0.38 mm、0.5 mm、0.635 mm、0.76 mm、1.0 mm、1.2 mm和2.0 mm。

公差详情——翘曲问题值得重点关注

厚度公差为±0.05 mm,平整度为±0.05 mm,翘曲度为3‰。在DPC和厚膜印刷中,翘曲往往是良率逐渐下降的根本原因。翘曲越小,金属化和印刷工艺过程中的对准效果越好。

表面粗糙度分为两种状态。烧结态Ra为0.3–0.4;研磨或研抛后Ra为0.4–0.5。具体选择取决于后续工艺——金属化、印刷还是贴装。

孔加工与激光切割

激光切割最小孔径可达0.2 mm,公差为±0.05 mm,适用于定位孔、导热通孔、电气互连孔等常见需求。热影响区保持较小范围,这对陶瓷这类脆性材料而言至关重要。

基板的实际应用场景

在DPC领域,AlN作为绝缘导热层,承载大功率LED、激光器和功率模块。230 W/mK等级在高功率密度设计中充分体现其价值。在厚膜印刷领域,AlN承载厚膜电阻、导体和介质层,应用于加热器、传感器和功率电子模块。此外,同款基板还广泛应用于功率半导体模块、高温电子器件,以及对绝缘性和导热性均有较高要求的定制化设计。

供货情况

95% AlN材料已实现稳定量产。厚度、平整度、翘曲度和粗糙度根据标准进行全检或抽检。激光切割的孔位精度受到严格管控。标准尺寸备货充足,交期快。同时支持定制尺寸和厚度。

总结

以上内容涵盖了DPC和厚膜印刷的核心需求,无需过度规格化。欢迎发送您的图纸或规格要求,我们将跟进提供样品、技术支持和报价。

Aluminum Nitride Substrates

常见问题

什么是氮化铝(AlN)基板?为什么它是 DPC 和厚膜功率电子应用的首选?

氮化铝(AlN)基板是一种先进陶瓷材料,兼具高导热性(170–230 W/mK)、优异的电气绝缘性能以及良好的机械性能(抗弯强度 ≥400 MPa)。它之所以成为 DPC 和厚膜应用的首选,在于能够高效散发功率器件产生的热量,同时保持完全的电气隔离——这是氧化铝基板在相同功率密度水平下无法实现的。以 95% 纯度供货,在性能与成本之间取得平衡,适合工业规模化生产。

170 W/mK 与 230 W/mK 氮化铝基板有何区别?您的设计应选择哪种导热等级?

170 W/mK 等级是标准主力产品,适用于大多数 DPC 和厚膜印刷项目,以合理的成本提供可靠的导热性能。230 W/mK 等级专为高功率密度设计而研发,适用于结温裕量紧张、每一度热余量都至关重要的场合。如果您的器件接近热极限运行,或需要在紧凑封装内实现强力散热,推荐选择 230 W/mK 等级。两种等级均采用相同的 95% AlN 纯度,尺寸范围最大可达 138×190 mm,尺寸公差为 ±0.05 mm。

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