Keramiksubstrat

Saphirfür LeistungselektronikAluminiumoxid

Produktübersicht
Hochleistungs-Keramiksubstrate einschließlich Aluminiumoxid (Al2O3), Aluminium-Nitrid (AlN), zirkoniaverstärkte Aluminiumoxid (ZTA), Siliziumnitrid (Si3N4) und SiC. Entwickelt für Leistungselektronik, EV-Module und Hochspannungssysteme zur Kombination von Wärmemanagement und elektrischer Isolation.

Warum Ingenieure diese Substrate wählen

• Effizientes Wärmemanagement: hohe Wärmeleitfähigkeit leitet Wärme von aktiven Bauteilen ab und senkt die Sperrschichttemperatur.
• Starke elektrische Isolierung: hohe dielektrische Festigkeit unterstützt Hochspannungsbetrieb und reduziert Leckage-Risiken.
• Mechanische Zuverlässigkeit: hohe Biegefestigkeit widersteht Vibrationen und thermischen Zyklen.
• Langzeitstabilität: chemisch inert, behält Leistung in rauen Industrieumgebungen.

Materialien (verfügbar)

• Aluminiumoxid (Al2O3)
• Aluminium-Nitrid (AlN)
• Siliziumnitrid (Si3N4)
• ZTA (zirkoniaverstärktes Al2O3)
• Zirkonia (ZrO2)
• Siliciumkarbid (SiC)
• Bor-Nitrid, Saphir, poröse Keramiken, bearbeitbares Glaskeramik, etc.

Materialeigenschaften
Aluminiumoxid (Al2O3)
Kosteneffektives Standardsubstrat, geeignet für Standard-Powermodule und Industrieelektronik.

Aluminium-Nitrid (AlN)
Hohe Wärmeleitfähigkeit und ein thermischer Ausdehnungskoeffizient nahe dem von Silizium, ideal für Designs mit hohem Wärmefluss wie IGBT-, MOSFET-Module und EV-Wechselrichter.

ZTA (zirkoniaverstärktes Al2O3)
Erhöhte Bruchzähigkeit und mechanische Dauerfestigkeit für anspruchsvolle strukturelle Umgebungen.

Siliziumnitrid (Si3N4)
Ausgewogenes Verhältnis von Festigkeit und Wärmeleitfähigkeit, geeignet für anspruchsvolle thermische Zyklusanwendungen und Automotive-EV-Powermodule.

Anwendungen

• Leistungselektronikmodule
• EV-Wechselrichter und -Wandler
• Erneuerbare Energiesysteme
• Industrieantriebe
• Hochspannungssysteme
• HF- und Hochfrequenzelektronik

Maßgeschneiderte Fertigungskapazitäten

• Kundenspezifische Größen und enge Toleranzen
• Präzisionsbearbeitung und Laserschnitt
• Metallisierungen (Mo/Mn) und DBC-Kompatibilität
• Erhältlich in verschiedenen Dicken und Formen
• Konstruktionsunterstützung unter Berücksichtigung der Systemzuverlässigkeit

Technische Vorteile und Zuverlässigkeit
Kombination aus hoher Wärmeleitfähigkeit, starker elektrischer Isolation, mechanischer Dauerfestigkeit und chemischer Stabilität, um thermische Risiken zu reduzieren und Lebensdauer zu erhöhen. Ingenieurunterstützung für Materialauswahl und Bearbeitung passend zu Systemanforderungen.

Häufige Fragen (Auszug)

• Welches Keramiksubstrat ist für Leistungselektronik empfehlenswert? — AlN und Si3N4 werden häufig eingesetzt, wenn hohe Wärmeleitfähigkeit und mechanische Festigkeit gefordert sind.
• Was ist der Unterschied zwischen Al2O3 und AlN? — AlN hat eine deutlich höhere Wärmeleitfähigkeit und einen CTE näher am Silizium als Al2O3.
• Können Keramiksubstrate hohe Spannungen aushalten? — Ja, sie bieten hohe dielektrische Festigkeit, geeignet für Hochspannungsanwendungen.

Merkmale / Spezifikationen

• Materialien: Al2O3, AlN, Si3N4, ZTA, ZrO2, SiC, etc.
• Hauptanwendungen: Leistungselektronik, EV-Module, Hochspannungssysteme, HF-Ausrüstung
• Bearbeitung/Oberflächen: Präzisionsbearbeitung, Laserschnitt, Metallisierung (Mo/Mn), DBC-fähig
• Toleranzen: enge Toleranzen auf Anfrage (werden in der Spezifikationsphase definiert)
• Leistungseigenschaften (typ.): hohe Wärmeleitfähigkeit, starke elektrische Isolation, hohe Biegefestigkeit, chemische Stabilität