近日,岡本硝子株式會社發布《關于氮化鋁散熱基板量產認證完成》的公告,內容顯示其與株式會社U-MAP(愛知縣名古屋市)共同推進的氮化鋁散熱基板,現已完成其日本基板廠商的量產認證。
來源:岡本硝子株式會社官網
基于現階段電子芯片的綜合性能越來越高、整體尺寸越來越小的發展情況,電子芯片工作過程中所呈現出的熱流密度同樣大幅提升。對于電子器件而言,通常溫度每升高10℃,器件有效壽命就降低30%~50%。因此,選用合適的封裝材料與工藝、提高器件散熱能力就成為發展功率器件的技術瓶頸。
以大功率LED封裝為例,由于輸入功率的70%~80%轉變成為熱量(只有約20%~30%轉化為光能),且LED芯片面積小,器件功率密度很大(大于100W/cm2),如果不能及時將芯片發熱導出并消散,大量熱量將聚集在LED內部,芯片結溫將逐步升高,一方面使LED性能降低(如發光效率降低、波長紅移等),另一方面將在LED器件內部產生熱應力,引發一系列可靠性問題。
封裝基板主要利用材料本身具有的高熱導率,將熱量從芯片(熱源)導出,實現與外界環境的熱交換。目前常用封裝基板主要可分為高分子基板、金屬基板和陶瓷基板幾類。
對于功率器件封裝而言,封裝基板除具備基本的布線功能外,還要求具有較高的導熱、耐熱、絕緣、強度與熱匹配性能。因此,高分子基板和金屬基板使用受到很大限制;陶瓷材料本身具有熱導率高、耐熱性好、高絕緣、高強度、與芯片材料熱匹配等性能,非常適合作為功率器件封裝基板,目前已在半導體照明、激光與光通信、航空航天、汽車電子、深海鉆探等領域得到廣泛應用。
氮化鋁作為一種高性能的先進陶瓷材料,是國家大力支持發展的“卡脖子”材料之一,且列入國家《重點新材料首批次應用示范指導目錄》。其熱導率是氧化鋁的7-10倍,兼具優異的絕緣性能和化學穩定性,廣泛應用于集成電路、大功率電子器件封裝基板、散熱基板等領域。
來源:岡本硝子株式會社官網
據悉,此次通過量產認證的產品將作為激光二極管(LD)及LED芯片等發光器件的氮化鋁散熱基板使用。此次認證的產品為熱導率達170W/m·K的陶瓷基板,針對預計持續擴大的功率半導體市場,將逐步開發并量產更高熱導率的200W/m·K、230W/m·K產品,以及采用此類基板的電路板,致力于通過其產品解決面臨的散熱課題。此外,繼其日本廠商的量產認證后,中國臺灣地區的廠商也正在推進產品評估。
參考來源:
先進陶瓷在線、岡本硝子株式會社官網、中國粉體網、中國工陶
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