Ceramiczne miedziane podłoża w obwozie dla nowej energii

Ceramiczne miedziane miedziane substraty Amb (aktywne metalowe lutowanie) stanowią znaczący postęp w opakowaniu elektroniki energetycznej, opierając się na fundamencie technologii DBC (bezpośrednią miedzianą wiązaniem). Te substraty są zaprojektowane w celu zaspokojenia wymagających wymagań zastosowań o dużej mocy i wysokiej temperaturze w nowym sektorze energetycznym. Podstawowa innowacja polega na zastosowaniu aktywnego lutu zawierającego elementy, takie jak Ti (tytan) i Zr (cyrkon), co umożliwia solidne wiązanie między odmiennymi materiałami - aceramami i miedź - w podwyższonych temperaturach około 800 ° C.

Jako wiodący producent Puwei Ceramic specjalizuje się w zaawansowanych roztworach ceramicznych, w tym w podłożach ceramicznych glinu , substratach azotku aluminiowego i produktach podłoża ceramicznego DBC . Nasze podłoża AMB są szczególnie zaprojektowane do urządzeń energetycznych nowej generacji, oferując doskonałą wydajność w zarządzaniu termicznym, izolacji elektrycznej i niezawodności mechanicznej. Są idealne do pojazdów elektrycznych, systemów energii odnawialnej i konwerterów energii przemysłowej, w których wydajność i trwałość są krytyczne.

Podłoża Amb Puwei Ceramic są dostępne w różnych konfiguracjach materiałów, aby zaspokoić określone potrzeby aplikacji. Kluczowe parametry techniczne obejmują:

• Materiały: tlenek glinu (Al₂o₃), azotek aluminiowy (ALN), azotek krzemu (Si₃n₄). Azotek krzemu jest preferowany do zastosowań o wysokiej niezawodności ze względu na doskonałe właściwości termiczne i mechaniczne.
• Grubość folii miedzi: od 0,3 mm do 0,8 mm, przy użyciu niestandardowych grubości do 2,00 mm.
• Grubość ceramiczna: zazwyczaj od 0,25 mm do 1,0 mm, umożliwiając kompaktowe projekty.
• Przewodność cieplna:
  • Si₃n₄-amb:> 90 w/mk
  • ALN-AMB: 180-200 W/mk
  • Al₂o₃-amb: 24-28 w/mk
• Siła wiązania: > 80 MPa, zapewniająca przyczepność folii miedzianej pod cyklem termicznym.
• Współczynnik rozszerzalności cieplnej (CTE): azotek krzemowy CTE wynosi ~ 3,2 ppm/k, ściśle dopasowujące wiórki SIC (4,0 ppm/k) i SI (4,1 ppm/k).
• Zakres temperatur roboczych: -55 ° C do 400 ° C, odpowiednie dla ekstremalnych środowisk.
• Siła dielektryczna: > 20 kV/mm, zapewniając doskonałą izolację elektryczną.
• Rozmiary standardowe: do 240 mm x 280 mm, z większymi formatami dostępnymi poprzez dostosowywanie.

Te specyfikacje zapewniają zgodność z półprzewodnikami o dużej mocy, takimi jak SIC i IGBTS, dzięki czemu nasze substraty są preferowanym wyborem dla aplikacji motoryzacyjnych i przemysłowych.

Poniżej znajdują się obrazy o wysokiej rozdzielczości prezentujące strukturę i zastosowania podłoża ambatu. (Uwaga: filmy można osadzić tutaj na żądanie dynamicznych demonstracji.)

Rycina 1: Podłoże amb stosowane w nowym module energii energii, podkreślając kompaktową konstrukcję i okładziny miedzi.

Ryc. 2: Zbliżenie powierzchni podłoża przeciwbszczowego, ilustrując jednolitą warstwę miedzi i podstawę ceramiczną.

Substraty Amb oferują wyraźne korzyści w stosunku do tradycyjnych podłożów DBC lub DPC. Poniżej znajdują się kluczowe funkcje wyjaśnione szczegółowo:

Wysoka przewodność cieplna

Przy przewodności cieplnej przekraczającej 90 W/mk dla wariantów SI₃N₄-AMB, substraty te skutecznie rozpraszają ciepło z urządzeń o dużej mocy. Ma to kluczowe znaczenie dla zapobiegania przegrzaniu falowników EV i falowników słonecznych, tym samym zwiększając długowieczność systemu. W porównaniu ze standardowymi podłożami ceramicznymi tlenku glinu , AMB zapewnia do 3x lepsze rozpraszanie ciepła.

Wyjątkowa siła wiązania

Aktywny proces lutowania metalu tworzy wiązanie chemiczne na interfejsie ceramicznym, osiągając mocne strony skórki w temperaturze 80 MPa. Zapobiega to rozwarstwianiu miedzi podczas cyklu termicznego, co jest powszechnym problemem w mniej zaawansowanych materiałach.

Zoptymalizowane dopasowanie rozszerzeń cieplnych

CTE z azotku krzemu (3,2 ppm/k) ściśle wyrównuje się z materiałami półprzewodnikowymi, takimi jak SIC, zmniejszając naprężenie termiczne i pękanie. To sprawia, że ​​substraty AMB są idealne do bezpośredniego załącznika chipów bez warstw pośrednich.

Wysoka zdolność do przenoszenia prądu

Podtrzymujące grubości miedzi do 0,8 mm, te substraty mogą obsługiwać prądy przekraczające 500 A, odpowiednie do zastosowań w ciężkich sznurkach w turbinach wiatrowych i systemach kolejowych.

Doskonała odporność na wstrząs termiczny

Testowanie cykli poniżej -55 ° C do 150 ° C pokazuje żywotność> 5000 cykli, przewyższając wiele elektronicznych produktów ceramicznych . Ta niezawodność jest niezbędna dla motoryzacyjnych i zewnętrznych systemów magazynowania energii.

Porównanie z innymi technologiami

• vs. podłoże ceramiczne DBC: AMB oferuje wyższą siłę wiązania i lepszą wydajność w środowiskach o wysokiej temperaturze.
• vs. podłoże ceramiczne DPC: AMB jest bardziej odpowiednie do zastosowań o dużej mocy ze względu na grubsze warstwy miedzi.
• vs. standardowa ceramika metalizowana: AMB zapewnia lepszą niezawodność poprzez aktywne wiązanie metalu.

Dla inżynierów i menedżerów ds. Zamówień, oto uproszczony przewodnik po użyciu podłoża AMB w modułach zasilania:

1. Wybór podłoża: Wybierz odpowiedni materiał (np. Si₃n₄ dla wysokiej niezawodności, ALN dla najlepszej przewodności cieplnej) na podstawie gęstości mocy i wymagań termicznych.
2. Kotorowanie obwodów: Współpracuj z naszym zespołem, aby zaprojektować układ obwodu. Oferujemy usługi trawienia, aby tworzyć precyzyjne ślady na warstwie miedzi.
3. Montaż komponentów: Solne układy półprzewodników (np. MOSFET SIC) bezpośrednio na podłożu AMS przy użyciu standardowych procesów przywiązania matrycy. Dopasowanie CTE podłoża minimalizuje stres.
4. Zarządzanie termicznie: przymocuj podłoże do radiatoru za pomocą materiałów interfejsu termicznego. Wysoka przewodność cieplna zapewnia wydajne przenoszenie ciepła.
5. Testowanie i walidacja: Przeprowadź testy elektryczne i termiczne, aby zapewnić wydajność w warunkach pracy. Nasze podłoża są wstępnie przetestowane pod kątem wytrzymałości dielektrycznej i cyklu termicznego.

W przypadku projektów niestandardowych nasz zespół wsparcia technicznego może pomóc w wytycznych dotyczących integracji.

Substraty Amb są wdrażane w wielu sektorach o wysokim wzroście. Poniżej znajdują się kluczowe aplikacje z przykładami:

Nowe pojazdy energetyczne (NEV)

W pojazdach elektrycznych i hybrydowych podłoża AMB są stosowane w falownikach trakcyjnych i ładowarkach pokładowych. Połączenie „SIC + Amb” obsługuje architektury 800V, skracając czas ładowania i poprawę wydajności. Obsługują wysokie prądy, jednocześnie wytwarzając zmiany temperatury niedostatecznej.

Tranzyt kolejowy

W przypadku systemów napędu kolejowego podłoża AMB zapewniają niezawodność w falownikach i konwerterach. Ich odporność na wstrząsy termiczne zapewnia działanie w różnych klimatach, od ciepła pustynnego po arktyczne zimno.

Integracja ze storbem wiatrowym

W energii odnawialnej podłoża te są wykorzystywane w fotowoltaicznych falownikach i systemach zarządzania akumulatorami. Na przykład w magazynie energii na dużą skalę zwiększają wydajność konwerterów DC-AC, uzupełniając naszą ceramikę azotku aluminiowego do zastosowań o wysokiej częstotliwości.

Energia wodoru

Substraty AMB służą w sterownikach mocy ogniw paliwowych, gdzie kluczowe są oporność na wysoką temperaturę i wilgotność. Zapewniają stabilną wydajność w elektrolizerach i stosach ogniw paliwowych.

Dyski przemysłowe

Napędy silnikowe o dużej mocy i systemy UPS korzystają z trwałości AMB, zmniejszając przestoje w zakładach produkcyjnych.

Wybierając substraty Amb Puei Ceramic, menedżerowie ds. Zamówień i inżynierowie zyskują:

• Rozszerzona żywotność produktu: zmniejszone stres termiczny obniża wskaźniki awarii, obniżają koszty utrzymania.
• Wyższa wydajność systemu: Ulepszone rozpraszanie ciepła pozwala na mniejsze, mocniejsze projekty.
• Oszczędności kosztów: dłuższa żywotność i niezawodność zmniejszają całkowity koszt własności w porównaniu z konwencjonalnymi substratami.
• Elastyczność projektu: niestandardowe rozmiary i materiały umożliwiają zoptymalizowane rozwiązania dla określonych potrzeb.
• Szybki czas na rynek: Nasza wiedza specjalistyczna w zakresie ceramiki metalizacji przyspiesza prototypowanie i produkcję.

Puwei Ceramic przestrzega międzynarodowych standardów jakości i bezpieczeństwa, zapewniając niezawodność produktu:

• ISO 9001: 2015 Certyfikowany system zarządzania jakością
• ROHS i osiągają zgodność z bezpieczeństwem środowiska
• Certyfikaty specyficzne dla branży: rozpoznawanie UL dla komponentów elektrycznych
• Ochrona patentowa: Certyfikat praw autorskich do ceramicznego systemu produkcji materiałów (nr patentu: GXLH41023Q10642R0S)
• Regularne audyty zapewniają stałą jakość w partiach.

Certyfikaty te zapewniają zapewnienie globalnego pozyskiwania, szczególnie na rynkach regulowanych, takich jak Europa i Ameryka Północna.

Oferujemy kompleksowe usługi OEM i ODM, aby spełnić unikalne wymagania:

• Dostosowywanie rozmiaru: wytwarzamy podłoża od 0,2 mm do 2,00 mm grubości, z dużymi formatami do 240 mm x 280 mm. Dostępne są niestandardowe rozmiary, takie jak 95 mm x 400 mm.
• Wybór materiału: Wybierz spośród tlenku glinu, azotku aluminiowego lub azotku krzemu w oparciu o potrzeby termiczne i mechaniczne.
• Projektowanie obwodu: Zapewnij swoje schematy niestandardowych wzorów trawienia.
• Grubość miedzi: Dostosuj grubość warstwy miedzi od 0,1 mm do 0,8 mm dla prądu.
• Szybki zwrot: dostawa prototypu w ciągu 2 tygodni w przypadku pilnych projektów.

Nasze duże możliwości, takie jak podłoża dysk Ceramics ALN , otrzymały pozytywne informacje zwrotne na temat innowacji i precyzji.

Nasz proces produkcji zapewnia wysoką jakość i spójność:

1. Przygotowanie materiału: proszki ceramiczne o dużej czystości (np. Si₃n₄) są wciśnięte w substraty i spiekane w wysokich temperaturach.
2. Zastosowanie aktywnej pasty metalowej: pasta lutownicza zawierająca TI/ZR jest drukowana na ekranie na powierzchnię ceramiczną.
3. Warstwy folii miedzi: bez tlenu folia miedziana jest umieszczana na pasie.
4. Brazowanie próżniowe: Zespół jest podgrzewany do ~ 800 ° C w piecu próżniowym, topiąc lut i tworząc wiązanie chemiczne.
5. Trawienie i wzornictwo: fotolitografia i trawienie tworzą precyzyjne ślady obwodów.
6. Kontrola jakości: Każdy podłoże przechodzi testy wzrokowe, elektryczne i termiczne przed opakowaniem.

Ten proces wykorzystuje naszą wiedzę specjalistyczną w dziedzinie technologii ceramicznej radiatorów , zapewniając produkty wolne od wad.

Oto przykłady opinii od globalnych klientów (nazwy firm anonimowych pod kątem prywatności):

• Dostawca Automotive Tier-1 (Niemcy): „Podłoża AMB Puwei zmniejszyły opór cieplny w naszych falownikach EV o 30%, umożliwiając dłuższe cykle napędowe. Ich obsługa niestandardowych rozmiarów było nieocenione”.
• Producent falowników słonecznych (USA): „Przełączyliśmy się z DBC na AMP na nasze najnowsze falowniki o pojemności 150 kW. Wydajność cykliczni termicznej przekroczyła oczekiwania, z zerową awarią po 1 roku testów terenowych”.
• Firma Industrial Drive Company (Japonia): „Wysoka obecna zdolność tych substratów pozwoliła nam zminiaturyzować nasze dyski silnikowe bez uszczerbku dla siły. Jakość Puwei jest spójna”.

P1: Jaka jest różnica między substratami AMB i DBC?

Odp.: AMP wykorzystuje aktywne lutowanie metalu do silniejszego wiązania w wyższych temperaturach, podczas gdy DBC opiera się na wiązaniu bez tlenu. AMB jest lepszy w przypadku aplikacji o wysokiej niezawodności, takich jak motoryzacyjny.

Q2: Czy podłoża w języku amb można stosować z urządzeniami z węglików krzemowych (SIC)?

Odp.: Tak, CTE SI₃N₄-AMB ściśle pasuje do SIC, co czyni go idealnym dla modułów mocy SIC w celu zmniejszenia naprężenia termicznego.

P3: Jaki jest czas realizacji zamówień niestandardowych?

Odp.: Standardowe zamówienia wysyłane w 4-6 tygodni. Prototypy można dostarczyć w ciągu 2 tygodni z przyspieszoną służbą.

P4: Czy zapewniasz wsparcie techniczne dla integracji projektowej?

Odp.: Oczywiście. Nasi inżynierowie pomagają w protokole optymalizacji układu, wyboru materiałów i testowania.

P5: W jaki sposób AMB porównuje się do twojego ceramicznego podłoża DPC?

Odp.: DPC jest lepsze w przypadku zastosowań o wysokiej częstotliwości i cienkiej wzroku, podczas gdy Amb wyróżnia się w scenariuszach o dużej mocy i wysokiej temperaturze. Możemy polecić na podstawie twoich potrzeb.

W przypadku cytatów lub zapytań technicznych skontaktuj się z naszym zespołem sprzedaży. Z zadowoleniem przyjmujemy partnerstwa OEM i długoterminową współpracę.