AlN-keraamisten piirilevyjen valmistaja korkean lämpötehon elektroniikalle

Mukautettu AlN-keraamisten piirilevyjen valmistaja

Highleap valmistaa ja hankkii alumiininitridikeraamisia piirilevyjä erillisenä alustaperheenä keraamisten piirilevyjensä tarjonnassa. Projekti alkaa hyväksytyllä alustalaadulla ja metallointikuviolla, ei FR-4-pinolla. Highleapin keraamisten piirilevyjen valmistusportfolio kuvaa AlN-, alumiinioksidi- ja piinitridivaihtoehtoja metalloinnin ja jatkokokoonpanon ohella.

AlN valitaan, kun suunnittelussa tarvitaan sähköeristystä, jolla on paljon suurempi lämmönjohtavuus kuin tyypillisellä alumiinioksidilla. Esimerkiksi Kyoceran AlN-substraattiperhe määrittelee lämmönjohtavuuden olevan 150 W/(m·K) tai korkeampi; todelliset arvot riippuvat laadusta, testausmenetelmästä ja käyttölämpötilasta. Substraatin johtavuus on vain yksi liitoksen ja kotelon välisen lämpötilan kannalta tärkeä tekijä: sirun kiinnitys, kuparin peitto, keraamisen pinnan paksuus, juotosaukkojen määrä ja jäähdytysrivan kosketus voivat olla hallitsevia tekijöitä valmiissa moduulissa.

Milloin OEM-valmistajan tulisi valita AlN alumiinioksidikeramiikan sijaan?

Kun mitattu tai mallinnettu lämmönresistanssi substraatin läpi on rajoittava osa sirun ja jäähdytyssiilin välistä reittiä, ei pelkästään siksi, että AlN-tietolomakkeessa ilmoitetaan suurempi johtavuusluku. Toimittajien AlN-laadut saattavat julkaista arvoja noin 150–240 W/m·K, kun taas tietyt alumiinioksidilaadut ovat usein lähellä 20–30 W/m·K huoneenlämmössä. Nämä ovat materiaalilaatuesimerkkejä, eivät luvattua valmiin piirilevyn suorituskykyluokitusta . Sirun kiinnitys, kuvioitu metalli, paksuus ja jäähdytyssiilin rajapinta on myös arvioitava.

Onko AlN piirilevymateriaali vai keraaminen tehoalusta?

Molemmat termit esiintyvät hankinta-asiakirjoissa. Käytännössä eritelmässä on mainittava, onko tuote kuvioitu metalloitu keraaminen piirilevy, DBC/AMB-teholähde, ohutkalvopiiri vai koteloitu moduuli. Niiden kuparin paksuudet, osien koot ja kokoonpanoprosessit eivät ole keskenään vaihdettavissa.

AlN-keraamiset alustat laserdiodeille ja suuritehoisille LEDeille

AlN-keraamiset LED-levyt ja laserdiodialustat käyttävät keraamista runkoa osana lämpöreittiä säilyttäen samalla sähköisen eristyksen. Tyypillisiä painoon tarkoitettuja tuotteita ovat tehokkaat LED-ryhmäalustat, UV- ja IR-säteilijöiden kantajat, laserdiodialuslevyt, optiset anturipaketit ja kompaktit valaistusmoduulit. Highleap voi arvioida näitä projekteja räätälöityjen keraamisten alustojen valmistusresurssiensa avulla , ja OEM-valmistaja määrittelee mitat ja kiinnitysvaatimukset.

Laserdiodialustan osalta piirustuksessa tulee yksilöidä piirin sijainti, kiinnitysmetallin pinnoitus, metallin paksuus, tasaisuus, lämmön leviämisalue ja mahdolliset johdinliitoskohdat. LED-ryhmän osalta piirustuksessa tulee mainita LED-valmistajan osanumerot, pakkauksen suunta, lämpötyynyn rakenne, juotettava pinta, kiinnityskuvio ja aiottu kantaja tai jäähdytyselementti. Jos asiakas tarvitsee lämmönkestävyyden tai optisen testauksen, asiaankuuluvasta kiinnittimestä ja testausrajoista on sovittava erikseen.

Voiko alumiininitridi-LED-piirilevy korvata alumiiniytimisen piirilevyn?

Ei drop-in-korvaajana. Alumiiniytimisissä piirilevyissä on erillinen sähköä eristävä dielektrinen kerros piirilevyjen kuparin ja metalliytimen välissä. AlN-keraami on itsessään eristävä, mutta sillä on erilainen CTE, murtumiskäyttäytyminen, metallin kiinnitystapa ja kiinnitysrakenne. Laitevalmistajan on varmistettava lämpö-, sähkö- ja mekaaniset vaikutukset. Highleap tarjoaa myös metalliytimisiä LED-piirilevyvaihtoehtoja, kun ne sopivat paremmin suunnitteluun.

AlN DBC- ja AMB-substraatit SiC/GaN-tehomoduuleille

AlN DBC- ja AlN AMB -alustat on tarkoitettu tehomoduuleille, jotka tarvitsevat sähköä eristävään keraamiin sidottuja kuparijohtimia. Nämä ovat erillisiä kupari-keraami-tekniikoita. Highleap julkaisee suoraan sidottujen kuparialustojen valmistusta ja aktiivimetallilla juotettuja keraamisia alustoja koskevia vaihtoehtoja asiaankuuluvina tuotelinjoina; valitun reitin on oltava yhteensopiva tarkan AlN-laadun ja mekaanisten/luotettavuusvaatimusten kanssa.

Kuparilla sidottu AlN-substraatti, jossa on pitkät johdinjäljet, ei automaattisesti vastaa hienopiirteistä AlN-mikroelektroniikkapiiriä. AMB:tä voidaan suosia tietyille erittäin luotettaville tehorakenteille; DBC voi olla käytännöllinen vaihtoehto suunnittelusta ja prosessikelpoisuudesta riippuen. Highleapin tulisi mainita hyväksytty prosessi ja vaaditut sidostestausraportit sen sijaan, että se esittäisi kaikki keraamiset metallointijärjestelmät vastaavina.

Onko AMB automaattisesti luotettavampi kuin DBC jokaisella tehomoduulilla?

Ei. Hyväksytyn moduulin suunnittelu – mukaan lukien keraamisen paksuus, kuparikuvion muoto, alustamateriaali, kiinnityskerros, sykliprofiili ja hyväksyntätestaus – määrittää tuloksen. AMB:n valitseminen nimen perusteella ei voi taata lämpösyklien kestävyyttä. Lähetä lämpötila-alue, sykliprofiili ja moduulin rajapinnan tiedot tarjouspyynnön mukana.

Takaako AlN DBC piikarbidimoduulin lämpösyklien keston?

Ei. Keraaminen koostumus, kuparikuvio, nurkkien geometria, sintratut tai juotetut rajapinnat, johtojen liitokset, kotelo ja todellinen käyttöprofiili vaikuttavat kaikki luotettavuuteen. Kysy sykliolosuhteita, näytteen kokoa, hyväksymiskriteerejä ja testin tekijää yleisen käyttöikäluvun sijaan.

AlN DPC- ja ohutkalvokeraamisten piirilevyjen valmistus

AlN DPC- ja ohutkalvokeraamiset piirilevyt soveltuvat hienompiin johtimiin tai pienempiin liitäntäpisteisiin kuin monet raskaasti kupariset tehoalustat. Highleapin ohutkalvoiset metalloidut keraamiset piirilevyt ovat merkityksellisiä silloin, kun fotoniikka-, radiotaajuus- tai mikroelektroniikkakokoonpanot vaativat hienoa geometriaa tai sidosyhteensopivia pintaominaisuuksia. Kysy, mikä sputterointi-, pinnoitus-, kuvantamis-, pinnoitus- ja viimeistelymenetelmä on todella saatavilla pyydetylle AlN-laadulle.

AlN DPC -projekti saattaa vaatia pinnoitetun läpivientirakenteen, kuvioidut johdinkerrokset ja määritellyn pintakäsittelyn. Ohutkalvopiiri voidaan sen sijaan valita pienille viivanleveyksille tai tarkkuusmetallipinoille. Nämä kaksi merkintää eivät kuvaa identtisiä paksuuksia tai prosessi-ikkunoita. Valmistuksen hyväksynnässä tulisi käyttää määriteltyä maski-/viivakarttaa, johtimen paksuutta, läpivientipäätettä, eristystestiä ja pad-tartuntamenetelmää.

Voiko mukautetussa AlN-keraamisessa piirilevyssä olla useita kerroksia tai metalloituja reikiä?

Kaksipuolinen kuvioitu metallointi ja läpivientimenetelmät eroavat aidosta monikerroksisesta yhteispoltetusta keraamisesta pakkauksesta. Yhteispoltettuja monikerroksisia AlN-rakenteita on saatavilla erikoiskerrospakkauksissa, mutta niitä ei automaattisesti sisällytetä AlN DBC/DPC -tilaukseen, eikä perinteisiä LTCC-prosesseja pitäisi kuvailla tavalliseksi AlN-päivitykseksi. Määritä itsenäisten johdinkerrosten lukumäärä, toiminto, poltetut tai valmiit mitat ja erikoisprosessireitti erillistä toteutettavuustarkastelua varten.

Voiko AlN-keraamisilla piirilevyillä olla metalloituja reikiä tai kaksipuolisia piirejä?

Tietyt keraamiset metallointireitit voivat tukea läpivientireikiä ja useampaa kuin yhtä kuvioitua sivua, mutta käytettävissä olevien läpivientien sivusuhde, reiän viimeistely ja prosessijärjestys eivät ole samat kuin FR-4-pinnoitettujen läpivientipiirilevyjen valmistuksessa. Anna poikkileikkaus ja pyydä projektikohtaista reittitarkistusta.

AlN-keraamiset piirilevyt RF-tehovahvistimille ja mikroaaltolaitteisiin

AlN-keraamiset piirilevyt ovat hyödyllisiä tilanteissa, joissa lämpötiheyden, eristyksen ja piirien pakkauksen on toimittava yhdessä. Highleap voi arvioida AlN-substraatteja RF-vahvistinvaiheisiin, GaN-teholähteisiin, SiC-kytkentämoduuleihin, kompakteihin DC/DC-teholähteisiin ja tarkkuuslämpöpakkauksiin. Jokainen niistä on erilainen kokoonpanospesifikaatio: RF-vahvistin priorisoi hallittua RF-geometriaa ja maadoituksen jatkuvuutta, kun taas kytkentätehomoduuli voi priorisoida paksua kuparia, dielektristä eristystä ja lämpösyklikäyttäytymistä.

Jos tuotteeseen kuuluu erillinen vakiomallinen monikerrosohjain, Highleap voi koordinoida keraamisen tehoalustamateriaalin ja perinteisen ohjainpiirilevyn valmistuspaketin. On tärkeää olla sekoittamatta keraamisen alustan kelpuutusta järjestelmätason EMC-, RF-karakterisointiin, toiminnallisen turvallisuuden sertifiointiin tai invertteritestaukseen. Tehoelektroniikan piirilevyjen valmistuspalvelu tarjoaa rinnakkaisia ​​vaihtoehtoja ohjauskorttiosaan.

Miten AlN-piirilevyvaatimusten tulisi eroaa RF- ja suurjännitetehon osalta?

RF-ostajien tulisi priorisoida soveltuvaa metallointia, johtimen geometriaa, maadoitusliitäntää, taajuuksia ja kootun laitteen suorituskykyä. Tehomoduulien ostajien tulisi määrittää kuparin paksuus, eristys, käyttölämpötila, lämpösykliprofiili ja kiinnitysrajapinnat. Molemmat tarvitsevat edelleen hyväksytyn AlN-laadun ja mekaanisen piirustuksen.

Alumiininitridi-keraaminen piirilevykokoonpano ja kiinnitysmuovi

Highleap voi koordinoida yhteensopivien AlN-keraamisten piirien kokoonpanoa paljaan keraamien valmistuksen lisäksi. Mahdollisia projektikohtaisia ​​toimintoja ovat SMT-komponenttien asennus, sirujen kiinnitys, johtojen liittäminen, juottaminen tai sintraaminen, tarkastus ja moduulitason testaus. Varsinainen kiinnitystekniikka ja erikoistunut tuotantopaikka tulee varmistaa asiakkaan prosessi- ja pakkausvaatimusten mukaisesti, eikä niitä tule olettaa perinteisen SMT-kyvykkyyden perusteella.

Toisin kuin perinteinen FR-4-levy, AlN-substraatti voi olla ohut, hauras ja herkkä pistekuormitukselle. Kiinnittimen, alipaineanturin, puristuksen ja uunin profiilin on vastattava keraamista geometriaa. Metallisten liima-aineiden, juoksutejäämien ja puhdistusrajoitusten on sovittava valittuun laitteeseen ja pintakäsittelyyn. Tehokokoonpano, johon on asennettu MOSFET-transistoreja, saattaa vaatia tyhjätilan rajoituksia sirun alla; lasermoduuli saattaa vaatia sijainnin kohdistusta ja liitoksen lujuuden osoittamista.

Voiko Highleap toimittaa täydellisen piirilevyyn kiinnitetyn AlN-tehomoduulin?

Highleap voi tarjota keraamisten alustojen valmistusta ja keskustella koordinoidusta kokoonpanopaketista. Suulakkeen kiinnitys, sintratut rajapinnat, langan liittäminen, kapselointi ja valmiiden moduulien sähköinen tai lämpötekninen kelpoisuus ovat erikoistoimintoja; ne on listattava erikseen vastuullisen prosessireitin ja hyväksyntätietojen kanssa sen sijaan, että ne perustuisivat vakiomuotoiseen SMT-kokoonpanoon.

Highleapin piirilevyjen kokoonpano- ja komponenttien integrointipalveluita voidaan harkita ympäröivän elektroniikan osalta, ja sirutason toimille on oma prosessimääritelmänsä. Jos mikroelektroniikan liitos on määritelty, liitosmenetelmä ja kiinnittimen omistajuus on kirjattava kokoonpanon laajuuteen.

Sisältyykö valmiiksi pakattu AlN-keraaminen moduuli paljaan piirilevyn tarjoukseen?

Ei. Paljaalla metalloidulla alustalla ja täytetyllä keraamisella kokoonpanolla on erilaiset osaluettelot, työkalut, käsittely, testit ja vastuut. Pyydä erilliset toimitukset keraamisen valmistuksen, komponenttien, kiinnitysten, moduulitarkastuksen ja valmiiden laitteiden validoinnin osalta.

AlN-keraamisten alustojen tarkastus ja lämpötiedot

AlN-keraamisten piirilevyjen valmistuksen hyväksymissuunnitelman on varmistettava määritelty piirustus, sähköeristys ja metalloinnin laatu. Highleap voi keskustella saapuvan substraatin tunnistamisesta, mitta-/tasomaisuustarkastuksesta, johdinkuvioiden tarkistuksista, jatkuvuudesta ja eristyksestä, pintakäsittelyn paksuudesta sekä projektikohtaisista liitos- tai luotettavuustiedoista. Tarkka tarkastusmenetelmä ja toimitusdokumentaatio tulee sopia nimetyn keraamisen tuotantoreitin kanssa.

Highleapin piirilevyjen laatu- ja tarkastustiedot auttavat selittämään eron valmistustarkastusten ja koottujen tuotteiden testien välillä. Väitetyn 100 %:n tarkastuksen on oltava laajuudeltaan tarkka: mikä parametri, millä menetelmällä ja millä hyväksymisrajalla. Testikappaleet tai näytemäärät on tunnistettava rikkovaa tarttuvuutta tai lämpösyklikelpoisuutta varten.

Voiko toimittaja sertifioida jokaisen valmiin AlN-piirilevyn lämmönjohtavuuden?

Lämmönjohtavuus on yleensä alustan laatuun liittyvä ominaisuus, jolla on materiaalitestausmenetelmä ja toimittajan sertifikaatti. Valmiin levyn lämmönvirtaus riippuu kuvioidusta metallista, kiinnityskerroksista ja rajapinnoista. Jos tuotannossa vaaditaan lämpömittaus, määritä todellinen kokoonpano ja testauslaite sen sijaan, että olettaisit sen sisältyvän vakioalustan tarkastukseen.

AlN-keraamisten piirilevyjen tarjoukset ja räätälöityjen valmistusvaatimusten vaatimukset

Highleap tarjoaa räätälöityjä alumiininitridikeraamilevyjä julkaistun substraatin ja metallointispesifikaation perusteella. Toimitusaika ja hinta riippuvat AlN-laadusta, osan koosta, paksuudesta, kuviomääritelmästä, DBC/DPC/ohutkalvoreitistä, substraatin käyttöasteesta, reikien/onteloiden tarpeista, viimeistelystä, tarkastustasosta ja määrästä. Samankokoisilla tehomoduulilla ja laserdiodialustalla voi olla täysin erilaiset käsittelykustannukset.

• Materiaali ja mekaniikka: AlN-laatu, mahdollinen valmistajan rajoitus, nimellispaksuus, ääriviiva, toleranssit, pinnan kunto ja tasaisuus.
• Johtimen määritelmä: Gerber/DXF, metallointiprosessi, paksuus, viimeistely, piirin puoli, pad-paikat, läpiviennit ja eristysvälit.
• Kokoonpanon laajuus: paljas alusta tai asutettu yksikkö; piirin/LEDin osaluettelo, liitäntäpisteiden kaavio, kiinnitys- ja lämpöliitäntäohjeet.
• Hyväksyminen: tarkastukset, dielektrisyystestit, liitos-/tyhjiövaatimukset, luotettavuusnäytteet, pakkaus ja jäljitettävyys.
• Kaupallinen soveltamisala: prototyypin määrä, vuosiennuste, julkaisuaikataulu ja määränpää.

Tarkempia tietoja keraamien prosessirajoituksista on Highleapin keraamisten levyjen valmistuspalvelutiedoissa . Lähetä täydellinen valmistuspaketti, jotta tarjous yksilöi jokaisen keraamisen ja kokoonpanotyön ja sulkee pois pyytämättömän kelpuutustyön.

Mikä vaikuttaa AlN-keraamisen piirilevyn hintaan?

Alustamateriaalin hinta on vain yksi tekijä. Saanto, kuparikuvion tarkkuus, erikoispinnoitukset, pinnoituksen/metallin tarttuvuus, ohutkeraamisen käsittely, rikkovat testit, muotin kiinnitystyökalut ja pienet tuotantomäärät voivat kaikki vaikuttaa tarjoukseen. Pyydetyt määrät ja tarkat piirustustiedot ovat välttämättömiä puolustettavan hinnan määrittämiseksi.