알루미늄 질화물 – 가장 유행하는 기판 소재

21세기 초부터 전자 기술의 급속한 발전으로 전자 부품의 집적 수준과 조립 밀도가 지속적으로 향상되었으며, 방열은 장치 성능과 신뢰성에 영향을 미치는 핵심이 되었습니다.

패키징 기판은 칩(열원)에서 열을 내보내 외부 환경과 열 교환을 달성하여 방열의 목적을 달성하는 데 사용됩니다. 그 중 세라믹 소재는 높은 열 전도성, 우수한 내열성, 높은 절연성, 고강도, 칩 소재와의 열적 일치로 인해 전력 장치 패키징 기판의 일반적인 소재가 되었습니다.

현재 전력 반도체 장치, 하이브리드 집적 전력 회로, 통신 산업의 안테나, 솔리드 릴레이, 전력 LED, 멀티칩 패키징(MCM) 및 기타 분야에서 질화 알루미늄 기판에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 그 단말 시장은 자동차 전자, LED, 철도 운송, 통신 기지국, 항공 우주 및 군사 방위입니다.

1. 안테나

안테나는 전송선에서 전파되는 유도파를 자유공간에서 전파되는 전자파로 변환하거나 전자파를 유도파로 변환할 수 있습니다. 그 본질은 변환기입니다. 안테나는 광범위한 용도가 있으며 모든 환경에서 정상적으로 작동해야 합니다. 따라서 그 구성 요소는 높고 매우 신뢰할 수 있는 품질이어야 합니다. 일반 회로 기판은 안테나의 이러한 기본 요구 사항을 충족할 수 없습니다. 현재 세라믹 기반 회로 기판은 모든 측면에서 안테나 요구 사항에 가장 가깝습니다. 그 중 AlN 세라믹 기반 회로 기판은 가장 우수한 성능을 가지고 있으며, 이는 주로 다음에 반영됩니다.

(1) 작은 유전율로 고주파 손실을 줄이고 완전한 신호 전송이 가능합니다.

(2) 저항이 낮고 접착력이 좋은 금속 필름 층. 금속 층은 전도성이 좋고 전류가 통과할 때 열이 덜 발생합니다.

(3) 세라믹 기반 회로 기판은 절연성이 좋습니다. 안테나는 사용 중에 고전압을 생성하고 세라믹 기판은 높은 파괴 전압을 갖습니다.

(4) 고밀도 패키징이 가능합니다.

2. 멀티칩 모듈(MCM)

멀티칩 모듈은 항공우주, 군용 전자 장비 등의 엄격한 요구 사항을 충족할 수 있는 고성능, 고신뢰성, 소형화된 고급 마이크로 전자 부품입니다. 부품 전력이 증가하고 패키징 밀도가 증가함에 따라 우수한 방열이 고려해야 할 핵심 기술입니다. MCM-C 유형 패키징 기판 재료는 일반적으로 다층 세라믹 구조를 채택합니다.

3. 고온 반도체 패키징

SiC, GaN 및 다이아몬드 기반 와이드 밴드갭 반도체 재료 장치는 고온에서 작동할 수 있으며, 특히 SiC는 가장 성숙한 응용 기술을 가지고 있습니다. SiC는 뛰어난 물리적 및 화학적 특성으로 600°C의 고온에서 안정적으로 작동할 수 있으며 항공우주 분야의 고온 전자 시스템에서 매우 중요한 역할을 합니다.

4. 전력 반도체 모듈

전력 반도체 모듈은 특정 패턴과 기능 조합에 따라 하나로 패키징된 전력 전자 부품의 조합입니다. 전력 반도체 모듈은 필요한 기능에 따라 패키징에 적합한 부품을 선택할 수 있습니다. 일반적인 것은 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터, 전력 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터 및 전력 집적 회로입니다. 전력 반도체 모듈은 매우 높은 방열 요구 사항을 가지고 있습니다. 세라믹 회로 기판은 주요 핵심 구성 요소 중 하나이며 열의 첫 번째 접점입니다.

5. 전력 LED 패키징

LED는 전기를 빛으로 변환하는 반도체 칩입니다. 과학 연구에 따르면 전기 에너지의 20%-30%만 효과적으로 빛 에너지로 변환되고 나머지는 열로 손실됩니다. 열을 빠르게 소산할 적절한 방법이 없으면 램프의 작동 온도가 급격히 상승하여 LED의 수명이 크게 단축됩니다.

전자 정보 산업 기술의 지속적인 업그레이드로 PCB 기판의 소형화 및 기능 통합이 추세가 되었습니다. 방열 기판 및 패키징 재료의 방열 및 고온 저항에 대한 시장 요구 사항이 끊임없이 증가하고 있습니다. 비교적 고성능의 일반 기판 재료로는 시장 수요를 충족하기 어렵습니다. 질화 알루미늄 세라믹 기판 산업의 발전으로 기회가 열렸습니다. 따라서 질화알루미늄은 현재 가장 널리 사용되는 포장 기판 소재가 되었습니다.