Ha a teljesítményelektronika hőkezelésével küzd, az NBRAM alumínium-nitrid kerámia szubsztrátuma a válasz. Láttuk, hogy ezek a hordozók 200+ W/mK hővezető képességgel bírnak a valós alkalmazásokban, így a nagy teljesítményű LED-eket és az RF modulokat nyomás alatt is hűvösen tartják. Ha az NBRAM-tól szerzi be, olyan szubsztrátumokat kap, amelyek repedés nélkül is túlélik a hőciklust – ezt szeretném, ha több beszállító szállítana.
Pályafutásom során valószínűleg elegendő kerámia felületet határoztam meg egy kis fürdőszoba csempézéséhez, de az NBRAM alumínium-nitridje az, ami ritkán okoz fejfájást. Ellentétben néhány olyan anyaggal, amelyek a világot ígérik, de keveset szállítanak, ez a hordozó valójában azt teszi, amit az ónon ír – hatékonyan kezeli a hőt, miközben szilárd elektromos szigetelést biztosít. Olyan alkalmazásokhoz vált, ahol a hőkezelés nem lehet utólag.
2019-ben, amikor egy új invertert fejlesztettünk, három különböző hordozóanyagot égettünk át, mielőtt kipróbáltuk volna az NBRAM alumínium-nitrid kerámia szubsztrátját. A különbség éjjel és nappal volt – ahol mások megrepedtek a hőterhelés hatására, ott ezek kitartottak. A titkos szószuk? Tökéletes CTE illesztés szilícium chipekkel és nem mérgező összetétellel. Jelenleg autóipari modulokban használjuk őket, ahol a hőmérséklet naponta -40°C-ról 150°C-ra ingadozik.
Emlékszem, tavaly tavasszal átsétáltam az NBRAM tisztaszobájában – a nitrogén szaga és a precíziós berendezések zümmögése. Olyan tiszta porral kezdik, hogy szinte meg is ehetnéd (ne próbáld meg), aztán szalagöntést használnak, ami inkább művészet, mint tudomány. A szinterezés 1850°C-on nitrogénben nem csak egy szám; ez adja a kristályos szerkezetet, amely bajnokként kezeli a hőt. A végső ellenőrzés megfogott – még mikronnyi tökéletlenségekkel is elutasítják az aljzatokat.
Íme, az NBRAM alumínium-nitrid kerámia szubsztrátumának finomsága: a gyakorlatban eléri a 170-230 W/mK hővezető képességet (nem csak papíron), a 15 kV/mm feletti dielektromos szilárdság, amelyet meghibásodásig teszteltünk, és a térfogati ellenállás >10¹⁴, ami elhanyagolható Ω•akna. 0,25 mm-től 3,0 mm vastagságig kapható – a legtöbb tápegységhez általában 0,63 mm-t használunk. Felületkezelés Ra 0,1 μm-ig, ha igazán szoros ragasztásra van szüksége.
