Avec l’avènement de la révolution des technologies de l’information, l’industrie des circuits intégrés se développe rapidement. L’augmentation de l’intégration des systèmes entraînera une densité de puissance plus élevée, ainsi qu’une augmentation de la chaleur générée par les composants et systèmes électroniques. Par conséquent, un emballage électronique efficace doit résoudre le problème de dissipation thermique des systèmes électroniques.
Dans ce contexte, les substrats céramiques, en raison de leurs excellentes performances de dissipation thermique, ont connu une augmentation rapide de la demande, en particulier substrat céramique en nitrure d'aluminium. Les substrats d’emballage utilisent principalement la conductivité thermique élevée du matériau pour transférer la chaleur de la puce (la source de chaleur) et faciliter l’échange thermique avec l’environnement externe. Pour les dispositifs à semi-conducteurs de puissance, le substrat d'emballage doit répondre aux exigences suivantes :
- Conductivité thermique élevée pour répondre aux besoins de dissipation thermique de l'appareil.
- Bonne résistance thermique pour résister aux applications à haute température (au-dessus de 200°C) des appareils électriques.
- Adaptation des coefficients de dilatation thermique pour réduire les contraintes thermiques dans l'emballage, essentielles à la compatibilité avec les matériaux des puces.
- Faible constante diélectrique, bonnes caractéristiques haute fréquence, réduisant le temps de transmission du signal et améliorant la vitesse de transmission du signal.
- Haute résistance mécanique pour répondre aux exigences de performances mécaniques du dispositif lors du conditionnement et de l'application.
- Bonne résistance à la corrosion pour résister aux acides forts, aux alcalis forts, à l'eau bouillante, aux solvants organiques et à d'autres substances corrosives.
- Structure dense pour répondre aux exigences d'étanchéité hermétique des appareils électroniques.
Comment fonctionne le nitrure d’aluminium ? En tant que matériau de substrat en céramique, ci-dessous c'est caractéristiques du nitrure d'aluminium:
- Conductivité thermique élevée : la valeur théorique conductivité thermique du nitrure d'aluminium peut atteindre jusqu'à 320 W/(m·K) à température ambiante, ce qui est 8 à 10 fois supérieur à celui de la céramique alumine. La conductivité thermique réelle en production peut atteindre 200 W/(m·K), ce qui est bénéfique pour la dissipation thermique dans les LED et l'amélioration des performances des LED.
- Faible coefficient de dilatation thermique : la valeur théorique est de 4,6 × 10^-6/K, ce qui est proche des coefficients de dilatation thermique des matériaux LED couramment utilisés tels que Si et GaAs. Le modèle de changement de coefficient de dilatation thermique du nitrure d'aluminium est également similaire à celle du Si. De plus, le nitrure d’aluminium s’accorde bien avec le réseau cristallin GaN. L'adaptation thermique et de réseau permet d'assurer une bonne connexion entre la puce et le substrat lors de la fabrication de LED haute puissance hautes performances, ce qui est crucial pour leurs performances.
- Bonnes propriétés d'isolation : le nitrure d'aluminium a une large bande interdite de 6,2 eV et d'excellentes propriétés d'isolation, ce qui rend inutile l'exécution d'un traitement d'isolation lorsqu'il est utilisé dans des LED haute puissance, simplifiant ainsi le processus.
- Dureté et résistance élevées : le nitrure d'aluminium a une structure wurtzite avec de fortes liaisons covalentes, ce qui lui confère une dureté et une résistance élevées. De plus, il présente une bonne stabilité chimique et une bonne résistance aux températures élevées. Il reste stable à des températures allant jusqu'à 1 000 °C dans l'air et peut maintenir une bonne stabilité sous vide à des températures allant jusqu'à 1 400 °C, ce qui le rend adapté au frittage à haute température. Sa résistance à la corrosion répond aux exigences des processus ultérieurs.
Sur la base des caractéristiques ci-dessus, le nitrure d'aluminium présente une conductivité thermique élevée, une résistance élevée, une résistivité élevée, une faible densité, une faible constante diélectrique, une non-toxicité et un coefficient de dilatation thermique compatible avec le Si, ce qui en fait un matériau de substrat céramique excellent et prometteur. .
Fabricant chinois de nitrure d'aluminium : Xiamen Juci Technology Co., Ltd
Site web:www.jucioversea.com
