Yüksek ısı iletkenliği alanında alüminyum nitrürün uygulanması

Şu anda, yüksek termal iletkenlik alanında alüminyum nitrürün uygulanması temel olarak iki konuya odaklanmaktadır: paketleme alt katmanı ve termal iletken dolgu maddesi.

İdeal elektronik ambalaj alt tabaka malzemesi

Ambalaj alt katmanı, dış ortamla ısı alışverişini sağlamak amacıyla ısıyı çipten (ısı kaynağı) uzaklaştırmak için esas olarak malzemenin kendisinin yüksek termal iletkenliğini kullanır. Güç yarı iletken cihazları için ambalaj alt katmanının aşağıdaki gereksinimleri karşılaması gerekir:

(1) Yüksek ısı iletkenliği;

(2) Çip malzemesinin termal genleşme katsayısını eşleştirin;

(3) İyi bir ısı direncine sahiptir, elektrikli cihazların yüksek sıcaklık kullanım gereksinimlerini karşılar ve iyi bir termal stabiliteye sahiptir;

(4) Cihazın elektriksel ara bağlantı ve yalıtım gereksinimlerini karşılayan iyi yalıtım;

(5) Cihaz işleme, paketleme ve uygulama süreçlerinin güç gereksinimlerini karşılayan yüksek mekanik dayanım;

(6) Fiyat, büyük ölçekli üretim ve uygulama için uygun ve uygundur.

Termal iletken dolgu

Elektronik ürünlerin ve cihazlarının minyatürleştirilmesi ve yüksek entegrasyonu ile ısı dağıtımı sorunları, elektronik teknolojisinin gelişimini kısıtlayan önemli bir darboğaz haline gelmiş ve ısı dağıtma etkisini belirleyen termal arayüz malzemeleri gibi termal olarak iletken kompozit malzemeler daha fazla ilgi görmüş ve daha fazla ilgi görmüştür. daha fazla ilgi.

Şu anda ticari termal olarak iletken kompozit malzemeler genellikle polimerlerden ve termal olarak iletken dolgu maddelerinden oluşmaktadır. Polimerlerin termal iletkenliği çok düşük olduğundan, genellikle 0,5W/m·K’den az olduğundan, termal olarak iletken kompozit malzemelerin termal iletkenliği esas olarak termal olarak iletken dolgu maddeleri tarafından belirlenir. Şu anda piyasada en yaygın olarak kullanılan dolgu maddeleri Al2O3 vb. tarafından temsil edilen oksit dolgulardır. Ancak alüminanın içsel termal iletkenliği yalnızca 38~42W/m·K’dir. Sınırlılığı nedeniyle geleceğin gereksinimlerini karşılayan ısı dağıtma malzemeleri hazırlamak zor olacaktır. Pazarın ihtiyaç duyduğu termal iletken kompozit malzemeler.

Alüminyum nitrürün genel performansının alüminyum oksit, berilyum oksit ve silisyum karbürden çok daha iyi olmasına ve yüksek düzeyde entegre yarı iletken alt tabakalar ve elektronik cihaz ambalajı için ideal bir malzeme olarak kabul edilmesine rağmen, hidrolize eğilimli olduğunu belirtmek gerekir. havadaki suyu emerek. Reaksiyon, yüzeyin bir alüminyum hidroksit filmi ile kaplanmasına neden olur, bu da termal iletim yolunu keser ve fononların iletimini etkiler. Ayrıca, büyük dolgu içeriği, polimerin viskozitesini büyük ölçüde artıracak ve bu da kalıplama işlemine elverişli olmayacaktır.

Yukarıdaki sorunların üstesinden gelmek amacıyla, alüminyum nitrür termal olarak iletken parçacıkların yüzey modifikasyonu, ikisi arasındaki arayüz bağlanma problemini iyileştirmek amacıyla gerçekleştirilmelidir. Şu anda inorganik parçacıkların yüzeyini değiştirmek için iki ana yöntem vardır. Bunlardan biri, birleştirme maddeleri gibi küçük moleküler maddelerin inorganik parçacıkların yüzeyinde adsorpsiyonu veya reaksiyonu olan yüzey kimyasal reaksiyon yöntemidir. Diğeri ise inorganik parçacıkların yüzeyinde polimer monomerler ile hidroksil grupları arasında gerçekleşen aşılama reaksiyonu olan yüzey aşılama yöntemidir.

Şu anda yaygın olarak kullanılanlar, silan ve titanat birleştirme maddeleri ve diğer yüzey işleme maddeleri türleri gibi birleştirme maddesi yüzey modifikasyonlarıdır. Yüzey kimyasal reaksiyon yöntemiyle karşılaştırıldığında yüzey aşılama yöntemi daha fazla esnekliğe sahiptir. Farklı karakteristik gereksinimlere göre koşulları karşılayan monomerleri ve aşılama reaksiyon süreçlerini seçebilir.