نحوه انتخاب ضخامت بستر سرامیکی Al2O3 برای کاربردهای بسته بندی الکترونیکی

ضخامت بستر یکی از بی‌صداترین تصمیمات در بسته‌بندی الکترونیکی و یکی از مهم‌ترین تصمیمات است. خیلی نازک وسرامیک Al2O3در حین جابجایی می شکند یا در تست ولتاژ شکست می خورد. خیلی ضخیم و مسیر حرارتی طولانی تر می شود، ماژول سنگین تر می شود و هزینه آن بالا می رود. بدست آوردن ضخامت مناسب به معنای متعادل کردن ولتاژ، گرما و پشتیبانی مکانیکی است. این راهنما نشان می دهد که چگونه آن را برای وظیفه الکترونیکی قدرت واقعی انتخاب کنید.

سوال مشتری: "چه ضخامتی نیاز دارم؟"

خریداران اغلب ضخامتی را از طرح قبلی به ارث می برند و هرگز آن را دوباره مشاهده نمی کنند. سپس یک ماژول جدید و با ولتاژ بالاتر وارد همان طرح اولیه می شود و ناگهان می رودبستر سرامیکی آلومیناقوس ها یا ترک ها. ضخامت یک ویژگی ثابت ماده نیست - این یک متغیر طراحی است که باید هر زمان که ولتاژ، قدرت یا اندازه بسته بندی تغییر کرد، دوباره استخراج شود.

چه چیزی باعث ضخامت می شود

سه الزامات در جهت های مختلف کشیده می شوند. خرابی دی الکتریک به سرامیک کافی برای زنده ماندن در ولتاژ کاری با حاشیه نیاز دارد - با استحکام دی الکتریک در حدود 15-16 کیلو ولت بر میلی متر، حتی 0.6 میلی متر تقریباً 9 کیلو ولت مقاومت تئوری می دهد. مسیر حرارتی به نفع یک بستر نازک است بنابراین گرما به سرعت به صفحه پایه می رسد. آلومینا 24-25 W/m·K را هدایت می کند، بنابراین هر میلی متر اضافی مقاومت می افزاید. پشتیبانی مکانیکی به ضخامت برای استحکام و برای زنده ماندن در مونتاژ و چرخه حرارتی کمک می کند. عدد نهایی نازک ترین بخش است که هنوز نیازهای ولتاژ و مکانیکی را برآورده می کند.

نحوه انتخاب

• حداقل ضخامت را از ولتاژ کار به اضافه حاشیه ایمنی، با استفاده از قدرت دی الکتریک واقعی محاسبه کنید.
• بودجه حرارتی را بررسی کنید: به اندازه کافی نازک است تا دمای محل اتصال را در حد مجاز نگه دارد.
• تلورانس های کامبر و صافی را تأیید کنید - زیرلایه های نازک تاب خورده باعث نقص مونتاژ می شوند.
• سطح را با فرآیند متالیزاسیون (به عنوان پخته، آسیاب یا صیقل داده شده) مطابقت دهید.
• عملکرد شکستگی را در هنگام مونتاژ بررسی کنید، که اغلب حداقل عملی را تعیین می کند.

برنامه های کاربردی

این بسترها ماژول‌های IGBT، پایه‌های مقاومت قدرت، صفحات گرمکن و عایق رله حالت جامد را ارائه می‌کنند. بخش های نمایندگی عبارتند ازصفحات بستر با مقاومت دی الکتریک 96٪،96% بسترهای Al2O3 برای عناصر گرمایشی، وعایق سرامیک اکسید آلومینیوممحدوده

مشخصات بستر مرجع

کلید پایه: (P) مشخصات صفحه محصول. (T) مقدار معمولی؛ (C) با آزمایش دی الکتریک روی بستر تمام شده تأیید شود.

سوالات متداول

آیا می توانم بستر را نازک تر کنم تا خنک کننده بهتر شود؟

فقط در محدوده ولتاژ و هندلینگ. زیر یک ضخامت معین، بستر در آزمایش hipot شکست می خورد یا در مونتاژ ترک می خورد، بنابراین بهره حرارتی به ضایعات از دست می رود.

چگونه کمبر بر عملکرد تأثیر می گذارد؟

خمیدگی بیش از حد مانع از نشستن بستر صاف روی صفحه پایه می شود که باعث ایجاد حفره ها، نقاط داغ و اتصالات لحیم ناهموار می شود. کمبر را تا 0.1% یا کمتر نگه دارید.

آیا درجه خلوص بالاتر ضخامت را تغییر می دهد؟

خلوص ثابت دی الکتریک و هدایت حرارتی را کمی تغییر می دهد، اما ضخامت همچنان توسط ولتاژ و پشتیبانی مکانیکی تنظیم می شود. درجه برای تمیزی و پایداری به جای ضخامت انتخاب می شود.

طبقه هندلینگ

همچنین یک ملاحظات بسته بندی وجود دارد که خریداران اغلب دیر آن را کشف می کنند. خیلی نازکسرامیک Al2O3بستر در حمل و نقل و در مونتاژ خودکار شکننده است، بنابراین حداقل ضخامت عملی اغلب نه توسط تئوری دی الکتریک، بلکه با تسلیم بازده تعیین می شود. اجرای یک قطعه آزمایشی از طریق فرآیند انتخاب و لحیم کاری واقعی، کف شکستگی را سریعتر از هر محاسبه ای نشان می دهد، و ممکن است بستر کمی ضخیم تر را توجیه کند که هزینه خود را با کاهش ضایعات پرداخت می کند. ضخامت، در نهایت، کوچکترین مقداری است که ولتاژ، گرما و هندلینگ را با هم برآورده می کند.

خواندن مرتبط

برای مقایسه گسترده تر مواد در پس انتخاب بستر، نگاه کنید بهچرا Al2O3 همچنان در بازار بستر سرامیکی پیشتاز استوچگونه سرامیک ها از بسته بندی IGBT خودرو پشتیبانی می کنند.