So wählen Sie die Dicke des Al2O3-Keramiksubstrats für elektronische Verpackungsanwendungen aus

Die Substratdicke ist eine der leisesten Entscheidungen in der elektronischen Verpackung und eine der wichtigsten.Al2O3-KeramikBei der Handhabung wird das Modul unterbrochen oder bei der Spannungstest fehlschlägt; es ist zu dick und der thermische Weg verlängert sich, das Modul wird schwerer und die Kosten steigen.Wärme- und mechanische UnterstützungDieser Leitfaden zeigt, wie man ihn für die eigentliche Leistungselektronik auswählt.

Die Frage des Kunden: "Welche Dicke brauche ich?"

Der Käufer erbt häufig eine Dicke aus einem früheren Design und schaut sie nie wieder an.Aluminiumkeramisches SubstratDie Dicke ist keine feste Eigenschaft des Materials, sondern eine Konstruktionsvariable, die bei Veränderungen der Spannung, Leistung oder Verpackungsgröße neu abgeleitet werden muss.

Was treibt die Dicke an

Die dielektrische Auflösung erfordert genügend Keramik, um die Arbeitsspannung mit einer dielektrischen Festigkeit von etwa 15-16 kV/mm, sogar 0.6 mm ergeben ungefähr 9 kV theoretischen WiderstandDer Wärmeweg begünstigt ein dünnes Substrat, so daß die Wärme schnell die Unterplatte erreicht; Aluminiumoxid leitet 24 ̊25 W/m·K, so daß jeder zusätzliche Millimeter einen Widerstand ergibt.Mechanische Unterstützung fördert die Dicke zur Steifigkeit und zum Überleben der Montage und des WärmekreislaufsDie letzte Zahl ist der dünnste Abschnitt, der noch Spannung und mechanische Bedürfnisse erfüllt.

Wie man wählt

• Berechnen Sie die Mindestdicke anhand der Betriebsspannung zuzüglich der Sicherheitsgrenze unter Verwendung der realen dielektrischen Festigkeit.
• Überprüfen Sie das thermische Budget: dünn genug, um die Verbindungstemperatur im Grenzwert zu halten.
• Bestätigen Sie die Toleranzen für Kamm und Flachheit. Verzerrte dünne Substrate verursachen Montagefehler.
• Die Oberflächenbeschichtung wird dem Metallisierungsprozess (aufgeschürt, gemahlen oder poliert) angepasst.
• Überprüfen Sie die Bruchfähigkeit während der Montage, die häufig das praktische Minimum festlegt.

Anwendungen

Diese Substrate dienen IGBT-Modulen, Leistungswiderstandsbasen, Heizplatten und Festkörper-Relee-Isolation.96% dielektrische Substratplatten, die96% Al2O3-Substrate für Heizelemente, und diemit einer Breite von nicht mehr als 20 mm,Reichweite.

Referenzsubstratspezifikation

Basisschlüssel: (P) Spezifikation der Produktseite; (T) typischer Wert; (C) durch dielektrische Prüfung auf dem fertigen Substrat zu bestätigen.

Häufig gestellte Fragen

Kann ich das Substrat dünner machen, um die Kühlung zu verbessern?

Unterhalb einer bestimmten Dicke verfehlt das Substrat den Hypotest oder bricht bei der Montage, so dass der thermische Gewinn an Schrott verloren geht.

Wie beeinflusst die Camber die Leistung?

Eine übermäßige Verbeugung verhindert, dass das Substrat flach auf der Basisplatte sitzt, was zu Löchern, heißen Punkten und ungleichmäßigen Lötverbindungen führt.

Ändert eine höhere Reinheit die Dicke?

Die Reinheit ändert die dielektrische Konstante und die Wärmeleitfähigkeit leicht, aber die Dicke wird immer noch durch Spannung und mechanische Unterstützung festgelegt.die Qualität wird eher für Sauberkeit und Stabilität als für Dicke gewählt.

Der Handling-Boden

Es gibt auch eine Verpackung, die Käufer oft zu spät entdecken.Al2O3 KeramikDas Substrat ist bei Transit und bei automatischer Montage zerbrechlich, daher wird die praktische Mindestdicke häufig nicht durch die dielektrische Theorie, sondern durch die Handhabung des Ausstoßes festgelegt.Durchführen eines Pilot-Lot durch die echte Pick-and-Place und Lötverfahren zeigt den Bruchboden schneller als jede BerechnungDie Verteilung der Spannung auf die Spannung ist in der Regel von zwei Seiten abhängig.

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Für einen umfassenderen Materialvergleich der Substratwahl sieheWarum Al2O3 den Markt für Keramiksubstrate immer noch anführtundwie Keramik die Verpackung von IGBT-Glas für Automobilprodukte unterstützt.