AIST i NGK łączą siły w badaniach nad podłożami ceramicznymi
NGKPodłoża ceramiczne z azotku krzemu odgrywają kluczową rolę w procesach lutowania twardego aktywnych elementów półprzewodnikowych stosowanych w modułach mocy. Moduły te wykorzystywane są m.in. w falownikach do sterowania silnikami pojazdów elektrycznych (EV) i hybrydowych (HEV). W związku z rosnącym zapotrzebowaniem na wydajne, cienkie podłoża o wysokiej przewodności cieplnej, Grupa AIST oraz NGK rozpoczęły wspólne badania nad metodami oceny dyfuzyjności termicznej tych materiałów.
Cel badań
Głównym celem wspólnych prac jest opracowanie wysoce precyzyjnych metod oceny dyfuzyjności cieplnej podłoży ceramicznych z azotku krzemu. Dzięki temu możliwe będzie wsparcie producentów zaawansowanych podłoży technologicznych, co przełoży się na zwiększenie ich konkurencyjności na globalnym rynku urządzeń elektronicznych.
Znaczenie badań dla przemysłu
Podłoża ceramiczne pełnią istotną funkcję w odprowadzaniu ciepła podczas pracy modułów mocy. Wraz z postępem technologicznym wzrasta zapotrzebowanie na cieńsze podłoża o wyższej sprawności rozpraszania ciepła. Jednak brak spójnych metod oceny dyfuzyjności cieplnej podłoży o grubości poniżej 0,5 mm stanowi wyzwanie dla branży. W ramach badań AIST wniesie swoje doświadczenie w zakresie metod oceny, natomiast NGK dostarczy zaawansowane technologie podłoży ceramicznych. Ich wspólna praca pozwoli na precyzyjne określenie czynników wpływających na pomiar dyfuzyjności termicznej.
Przyszłe standardy i wdrożenia
Opracowane metody oceny umożliwią weryfikację cienkich podłoży o grubości poniżej 0,5 mm, które dotychczas nie zostały uwzględnione w japońskich normach przemysłowych (JIS). Wyniki badań przyczynią się do standaryzacji procedur oceny oraz poprawy dokładności pomiarów, co wpłynie na dalszy rozwój technologii w tym sektorze.
Zaangażowanie NGK i AIST
AIST dąży do standaryzacji metod oceny dyfuzyjności termicznej, wspierając jednocześnie konkurencyjność japońskiego przemysłu. NGK angażuje się w badania, by zwiększyć niezawodność podłoży AMB dla modułów mocy oraz sprostać wyzwaniom przemysłowym i społecznym poprzez dostarczanie nowoczesnych technologii ceramicznych.
MOŻE ZAINTERESUJE CIĘ TAKŻE
Podłoża ceramiczne z azotku krzemu
Azotek krzemu (Si3N4) jest materiałem o wysokiej wytrzymałości termicznej, odporności na korozję chemiczną oraz znacznej twardości. Te unikalne właściwości sprawiają, że znajduje on zastosowanie w elementach konstrukcyjnych, obudowach oraz podłożach dla elementów półprzewodnikowych w modułach dużej mocy, gdzie wymagana jest wysoka przewodność cieplna oraz dobra izolacja elektryczna.
Podłoża AMB do modułów mocy
Podłoża AMB składają się z ceramicznego podłoża z azotku krzemu oraz dwóch płytek miedzianych. NGK wykorzystuje opatentowaną technologię połączeń, umożliwiającą stworzenie niezwykle cienkiej warstwy łączącej o grubości zaledwie kilku mikronów. Rozwiązanie to pozwala na znaczne zmniejszenie oporu cieplnego oraz naprężeń wewnętrznych, co przekłada się na wyjątkową efektywność odprowadzania ciepła i zwiększoną niezawodność modułów mocy.
Dzięki wspólnym badaniom AIST i NGK, opracowane zostaną nowe standardy oceny podłoży ceramicznych, które pozwolą na dalszy rozwój technologii w sektorze elektroniki i motoryzacji.
Źródło: NKG
