Керамічна підкладка з 99,6% глинозему: найкраща теплова основа для потужних лазерних діодів
Керамічна підкладка Puwei, яка складається з 99,6% глинозему , розроблена спеціально для задоволення екстремальних теплових, механічних та електричних вимог до потужних оптоелектронних пристроїв. Ця підкладка, виготовлена з оксиду алюмінію (Al₂O₃) надвисокої чистоти (>99,6%), забезпечує виняткове розсіювання тепла, чудову електроізоляцію та міцну механічну стабільність. Він служить важливою високопродуктивною основою для встановлення потужних мікроелектронних компонентів, таких як лазерні діоди, забезпечуючи надійну роботу, подовжений термін служби та максимальну ефективність у вимогливих системах.
Чому 99,6% глинозему є золотим стандартом для монтажу високопотужних лазерних діодів
- Оптимальне управління температурою (висока теплопровідність): ефективно відводить тепло від переходу лазерного діода, запобігаючи перепаду тепла, зсуву довжини хвилі та катастрофічній поломці, тим самим максимізуючи вихідну потужність і довговічність пристрою.
- Чудова електрична ізоляція та високочастотні характеристики: чудові діелектричні властивості (високий питомий об’ємний опір, низький тангенс втрат) забезпечують надійну ізоляцію, що робить його ідеальним для силових пристроїв і забезпечує стабільну роботу в радіочастотних колах і мікрохвильових додатках .
- Надзвичайна механічна міцність і стабільність розмірів: висока твердість і міцність на вигин запобігають викривленню або розтріскуванню під впливом термічного та механічного навантаження, забезпечуючи точне вирівнювання оптичних компонентів протягом усього терміну експлуатації виробу.
- Відмінна хімічна та плазмова стійкість: інертний до більшості хімічних речовин і стійкий до плазмової ерозії, що робить його придатним для жорстких виробничих умов (наприклад, обробка напівпровідників) і вимогливих умов кінцевого використання.
- Висока якість поверхні для точного склеювання: можна обробити для отримання дуже гладкої, плоскої поверхні (низький Ra), яка є критичною для високоякісного з’єднання (епоксидне, паяне або евтектичне з’єднання) чутливих лазерних діодних пластин і мікросхем.
- Перевірена надійність і економічна ефективність: пропонує найкращий баланс продуктивності та вартості для потужних застосувань порівняно з більш екзотичною керамікою, забезпечуючи надійне та економічне рішення для масового виробництва.
Технічні характеристики та властивості матеріалу
Наші підкладки з 99,6% глинозему характеризуються точними, незмінними властивостями, що є вирішальними для розробки надійної оптоелектронної системи.
Основний матеріал і фізичні властивості
- Склад матеріалу: > 99,6% оксид алюмінію (Al₂O₃)
- Щільність: 3,90 - 3,98 г/см³
- Колір: Білий / Слонова кістка
- Водопоглинання: 0% (повна щільність)
- Міцність на вигин (3-точковий згин): 350 - 450 МПа
- Міцність на стиск: > 2500 МПа
- Твердість (за Віккерсом): > 1500 HV (≈ 9 Мооса)
- В'язкість до руйнування (K1C): ~ 4 МПа·м¹/²
Теплові властивості
- Теплопровідність: 25 - 30 Вт/(м·K) при 25°C
- Коефіцієнт теплового розширення (CTE): 7,0 - 7,5 x 10⁻⁶/°C (25-300°C)
- Максимальна температура безперервного використання: 1600°C
- Стійкість до термічного удару (ΔT): Відмінна (залежно від матеріалу, висока)
- Питома теплоємність: ~ 880 Дж/(кг·K)
Електричні властивості
- Питомий об'ємний опір: > 10¹⁴ Ω·см при 25°C; > 10¹¹ Ω·см при 500°C
- Діелектрична проникність (εr): 9,5 - 9,8 при 1 МГц, 25°C
- Тангенс діелектричних втрат (tan δ): < 0,0002 на 1 МГц
- Діелектрична міцність (напруга пробою): > 15 кВ/мм
Перевага 99,6% глинозему: ефективність проти чистоти
Чистота 99,6% означає значний стрибок продуктивності порівняно зі стандартним 96% оксидом алюмінію. Знижений вміст домішок (насамперед кремнезему та інших оксидів) призводить до:
- Вища теплопровідність: більш ефективний транспорт фононів для кращого розсіювання тепла.
- Покращена механічна міцність: менше дефектів меж зерен призводить до більшої міцності на згин і стиск.
- Чудові електричні властивості: менші діелектричні втрати та вищий об’ємний опір, особливо при підвищених температурах.
- Краща обробка поверхні: можливість отримати більш гладку поверхню без дефектів після полірування, критично важливу для склеювання.
- Підвищена хімічна чистота: знижений ризик забруднення в чутливих процесах, що робить його придатним для упаковки передової мікроелектроніки .
Основні сценарії застосування
1. Потужні лазерні діоди та твердотільні лазери з діодним накачуванням (DPSSL)
Основна програма. Використовується як монтажна підкладка для лазерних діодів з одним випромінювачем, діодних шин і стеків у промисловому різанні/зварюванні, медичній естетиці, накачуванні волоконним лазером і системах LiDAR. Його терморегуляція має вирішальне значення для підтримки якості променя та стабільності живлення.
2. Високояскраві світлодіоди та твердотільні лампи
Використовується як опорне кріплення з високою теплопровідністю або основа упаковки для потужних світлодіодних чіпів у автомобільних фарах, проекторах і промисловому освітленні. Він ефективно передає тепло від світлодіодного переходу до радіатора, запобігаючи знеціненню просвіту та зміні кольору.
3. РЧ і мікрохвильова силова електроніка
Використовується як ізоляційна підкладка для мікрохвильових компонентів, таких як ВЧ-транзистори та підсилювачі. Його чудові високочастотні діелектричні властивості та хороша теплопровідність роблять його придатним для високочастотних модулів у телекомунікаціях та радарах.
4. Розширена гібридна мікроелектроніка та силові модулі
Виконує роль міцної базової плати для товстоплівкових гібридних мікросхем і гібридних мікросхем , забезпечуючи електричну ізоляцію та стабільну платформу для трафаретних резисторів, провідників і приєднаних КЕРАМІЧНИХ ЧІПІВ в аерокосмічних, медичних і промислових елементах керування.
5. Упаковка датчиків і високотемпературна електроніка
Забезпечує стабільну ізоляційну платформу для упаковки датчиків , особливо для високотемпературних датчиків тиску, температури та газу. Його хімічна інертність і термічна стабільність є ключовими перевагами.
Вказівки з інтеграції та монтажу лазерних діодів
Правильна інтеграція є ключем до розблокування повної продуктивності вашого лазерного діода та підкладки з оксиду алюмінію. Виконайте такі загальні кроки:
- Підготовка та очищення основи:
- Ретельно очистіть підкладку, використовуючи послідовні ванни з ацетоном, ізопропіловим спиртом (IPA) і деіонізованою водою в ультразвуковому очиснику, щоб видалити органічні та тверді забруднення.
- Для найвищої надійності (наприклад, у герметично закритих упаковках) виконайте очищення кисневою плазмою для досягнення ідеальної поверхневої енергії для з’єднання.
- Металізація (якщо потрібно):
- Якщо необхідна пряма пайка або пайка, поверхню підкладки може потребувати металізації. Puwei може надати підкладки з попередньо нанесеними тонкоплівковими або товстоплівковими металевими шарами (наприклад, Ti/Pt/Au, Mo/Mn, обпалені з Ni/Au покриттям).
- Вибір методу кріплення матриці:
- Епоксидний клей: використовуйте епоксидну смолу з високою теплопровідністю, електроізоляцію або провідність. Забезпечте рівномірне покриття та мінімальну товщину лінії з’єднання.
- М’який припій (наприклад, In, SnPb, SnAgCu): забезпечує хорошу тепло- та електропровідність. Використовуйте флюс, який підходить для застосування, і забезпечте повне оплавлення.
- Твердий припій/евтектичний зв’язок (наприклад, AuSn, AuSi): забезпечує найвищу теплопровідність і механічну міцність, необхідні для пристроїв найвищої потужності. Потрібен точний контроль температури і часто формування газової атмосфери.
- Процес склеювання: Використовуйте прецизійний склеювальний пристрій, щоб розмістити чіп лазерного діода на підкладці з точним вирівнюванням. Нанесіть вибраний склеювальний матеріал і затвердіть/припаяйте відповідно до конкретного профілю процесу.
- З’єднання дротів і остаточне складання: приєднайте електричні з’єднання від діода до контактних площадок підкладки або зовнішніх проводів за допомогою скріплення золотим або алюмінієвим дротом.
- Термічний інтерфейс до радіатора: прикріпіть зібрану підкладку до системного радіатора за допомогою термопасти, теплопровідних прокладок або шару припою/пайки для найменшого теплового опору.
Налаштування та послуги OEM/ODM
Puwei спеціалізується на виготовленні підкладок із 99,6% оксиду алюмінію відповідно до ваших точних механічних, термічних та електричних вимог.
Параметри налаштування включають:
- Розміри та геометрія: будь-який розмір, від мініатюрних чіпсів до великих пластин. Нестандартні форми, отвори, прорізи та профілі кромок, оброблені з жорсткими допусками (±0,01 мм досяжно).
- Товщина: від 0,1 мм (тонкі пластини) до кількох міліметрів.
- Оздоблення поверхні: обпалена, шліфована, притерта або відполірована до певної шорсткості поверхні (Ra). Полірована обробка до Ra < 0,05 мкм для епітаксійного росту або ультрагладких поверхонь для склеювання.
- Металізація: повне користувальницьке нанесення візерунків металізації (передня/задня сторона, отвори) за допомогою процесів товстої плівки (трафаретний друк) або тонкої плівки (напилення/випарювання) з різними металами (Au, Ag, Pt, Ni, Cu).
- Спільне спалювання та багатошарові структури: можливість виготовляти складні багатошарові підкладки Al₂O₃ із захованими провідниками для вдосконаленої електронної упаковки .
Виробничий процес і гарантія якості
Наш виробничий процес розроблено для забезпечення найвищої чистоти, щільності та точності розмірів.
- Вибір сировини та подрібнення: надтонкий порошок Al₂O₃ високої чистоти (>99,6%) відбирається та подрібнюється для отримання рівномірного субмікронного розподілу частинок за розміром.
- Формування: порошок формують у потрібну форму за допомогою сучасних технологій, таких як лиття стрічкою (для тонких плоских підкладок), сухе пресування або ізостатичне пресування.
- Зняття зв’язків і спікання: «зелена» частина проходить контрольовані термічні цикли для видалення органічних зв’язуючих речовин, після чого відбувається високотемпературне спікання (>1600°C) на повітрі для досягнення >99% теоретичної густини.
- Точна обробка: спечені заготовки обробляються до кінцевих розмірів за допомогою алмазних шліфувальних інструментів (шліфування з ЧПУ, нарізка, свердління). Цей крок забезпечує жорсткі допуски та необхідну обробку поверхні.
- Металізація (якщо вказано): металеві шари наносяться та малюються за допомогою трафаретного друку (товста плівка) або вакуумного осадження (тонка плівка) з наступною фотолітографією та травленням.
- Остаточна перевірка та тестування:
- 100% візуальний контроль на наявність дефектів.
- Перевірка розмірів за допомогою оптичних компараторів, КІМ і лазерних сканерів.
- Випробування зразків на основні властивості матеріалу (щільність, міцність) та електричні властивості.
Сертифікація, відповідність і надійність
Puwei прагне постачати продукти, які відповідають найвищим стандартам якості та надійності для світових ринків.
- Система менеджменту якості: Сертифіковано ISO 9001:2015.
- Відповідність матеріалів: усі матеріали відповідають директивам RoHS і REACH.
- Контроль процесів: Статистичний контроль процесів (SPC), реалізований для критичних параметрів для забезпечення узгодженості від партії до партії.
- Відстеження: повна відстежуваність матеріалів і процесів для кожної виробничої партії.
- Дані про надійність: за запитом ми можемо надати або підтримати тестування надійності для конкретної програми (теплові цикли, зберігання при високій температурі).
Зв'язатися з нами
