Elektronik, yarı iletkenler, güç cihazları ve gelişmiş paketleme alanlarında alt tabaka, çipi taşıyan, elektrik bağlantıları sağlayan ve ısı dağıtımını kolaylaştıran çok önemli bir malzemedir.Farklı uygulamaların, alt tabakanın termal iletkenliği, yalıtımı, termal genleşme uyumu ve yüksek-frekans performansı açısından çok farklı gereksinimleri vardır.
Aşağıda ana alt tabaka malzemelerinin sınıflandırmaları ve bunların tipik uygulamaları yer almaktadır.
Malzeme Türüne Göre Sınıflandırılmış: 6 Ana Yüzey
|
Yüzey Türü |
Temsili Malzeme |
Isıl İletkenlik (W/m·K) |
Elektrik Yalıtımı |
Tipik Uygulamalar |
|
Organik Yüzeyler |
FR-4 (Epoksi Reçine + Cam Elyaf) ABF (Ajinomoto Yapım{0}}Filmi) |
0.3–0.5 |
✅ İyi |
• Tüketici Elektroniği Anakartları • Cep Telefonu/Bilgisayar PCB'leri • Paketleme Yüzeyleri (CPU/GPU için ABF) |
|
Metal Yüzeyler |
Alüminyum-bazlı (Al) Bakır-bazlı (Cu) |
1–2 (İntegral) (Metal çekirdeğin yüksek ısı iletkenliği, ancak düşük yalıtım katmanı) |
Yalıtım katmanı gerektirir |
• LED Aydınlatma • Güç Modülleri • Otomotiv Elektroniği |
|
Seramik Yüzeyler |
Alüminyum Oksit (Al₂O₃) Alüminyum Nitrür (AlN) Silisyum Karbür (SiC) |
24–35 170–220 120–200 (Fakat genellikle iletkendir!) |
✅✅ ✅✅✅ ❌ (SiC bir yarı iletkendir) |
• Güç modülleri (IGBT) • LED braketler • RF cihazları • Sensörler |
|
Doğrudan-bağlı bakır (DBC) |
Al₂O₃ + Cu AlN + Cu |
24–35 170–200 |
✅(Seramik katman izolasyonu) |
• Elektrikli araç invertörleri • Fotovoltaik invertörler • Endüstriyel motor sürücüleri |
|
Aktif metal lehimleme (AMB) |
AlN + Cu (aktif lehim) |
170–200 |
✅ |
• Üst düzey EV ana sürücüsü (800V platform) • Demiryolu taşımacılığı |
|
Silikon/cam alt tabaka |
Monokristalin silikon Ultra-ince cam |
150 1.0 |
❌ (Si elektriği iletir) ✅ |
• 2.5D/3D IC paketleme • Fan-Dışarı • MEMS |
Anahtar Seçim Kılavuzu: İhtiyaçlarla Eşleşme
✅ "Yüksek Isı İletkenliği + Yüksek Yalıtım" gerektirir → Seramik Yüzeyleri Seçin
Uygun Maliyet-Etkili Seçenek: %96 Alümina (Al₂O₃)
Düşük maliyetli, orta{0}güçlü LED'ler ve endüstriyel güç kaynakları için uygun
Yüksek-Performans Seçeneği: Alüminyum Nitrür (AlN)
Isı iletkenliği, EV'lerde, 5G baz istasyonlarında ve lazerlerde kullanılan Al₂O₃'nun 6-8 katıdır
Not: Silisyum karbür (SiC) yüksek termal iletkenliğe sahip olmasına rağmen elektriksel olarak iletkendir ve doğrudan bir yalıtım alt tabakası olarak kullanılamaz! Yalnızca SiC güç cihazları için alt tabaka (-paketleme dışı alt tabaka) olarak kullanılır.
✅ "Yüksek frekans, düşük kayıp" için → Özel seramik veya cam seçin
LTCC (Düşük Sıcaklıkta Birlikte Ateşlenen Seramik): Milimetrik-dalga modüllerinde (5G/radar) kullanılır
Kuvars/cam yüzeyler: RF MEMS'de kullanılan kararlı dielektrik sabiti
✅ "Düşük maliyet + geniş alan" için → Organik yüzeyleri seçin
FR-4: Tüketici elektroniğinde ana akım
ABF: Üst düzey-CPU/CPU paketlemesi (ör. Intel, AMD)
✅ "Üst düzey ısı dağıtımı + yüksek güvenilirlik" için → DBC/AMB'yi seçin
AlN'de DBC: Tesla Model 3 invertörlerinde kullanılır
AMB: DBC'den daha güçlü bağlanma, termal yorulmaya karşı daha iyi direnç
Özet:"En iyi" alt tabaka yoktur, yalnızca "en uygun" alt tabaka vardır.
Tüketici Elektroniği → Organik Yüzeyler (ABF/FR-4)
Güç Elektroniği → Seramik Yüzeyler (AlN/Al₂O₃) + DBC/AMB
Yüksek-Frekanslı İletişim → LTCC / Cam
Gelişmiş Paketleme → Silikon Aracı + Organik Yeniden Dağıtım
Substrat işleme ihtiyaçları için,lütfen bizimle iletişime geçin.Yuchang Lazer test için ücretsiz örnekler sağlar.
