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Montag, Oktober 23, 2017
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ceramtecDer Ceramtec ist es gelungen die besonders wärmeleitfähige Aluminiumnitrid Keramik serienmäßig zu extrudieren. Das Verfahren ist weltweit bislang einzigartig und ermöglicht stabförmige Körper und Rohrsysteme aus Keramik mit einer Wärmeleitfähigkeit von ≥ 170W/mK, hoher mechanischer Stabilität und Durchschlagsfestigkeit. Mit der Serienreife wurde neben der technischen Reproduzierbarkeit ein effizientes Fertigungsverfahren auch großer Stückzahlen erreicht.

Zur Zeit sind Durchmesser von 0,98 mm bis ca. 35 mm möglich. Die Mindestwandung beträgt 0,2 mm, die Maximallänge 250 mm. Alunit hat mit ca. 4,1 ppm/K einen ähnlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten wie Silizium (ca. 4 ppm/K) und zudem in alle Richtungen gleiche Wärmeleitung und Ausdehnung. Thermische Spannungen, beispielsweise in der Lotschicht zwischen Chip und Substrat, sind daher gering.

Die Applikationen für AlN Keramik sind vielfältig - vom passiven Bauteil und Baugruppenträger bis zur Flüssigkühlung. In Kombination mit einer direkten Metallisierung, einem patentierten Verfahren der CeramTec GmbH, werden weitere Vorteile bezüglich Thermomanagement, elektrischer Isolation und Systemzuverlässigkeit erzielt.

Keramische Werkstoffe werden häufig unterschätzt. Doch Keramik, wie Rubalit (Al2O3) oder Alunit (AlN) vereint zwei entscheidende Eigenschaften: Elektrische Isolation und Wärmeleitfähigkeit. Sie ist formfest, ROHS konform und korrosionsbeständig u. a. gegen Salz, Säure und Lauge. Völlig inert ist sie die letzte Komponente eines Systems, die aufgibt. In Kombination mit einer direkten Metallisierung der Keramik wird es noch interessanter. Sie kann durch Metallisierungspads Bondflächen anbieten und erlaubt das Bedrucken mit individuellen Leiterbahnenlayouts an allen Seiten. Die skizzierte Kombination von Platine und keramischem Kühlkörper zur sicheren Entwärmung thermisch sensibler Komponenten und Schaltungen ist „CeramCool“.

Das keramische System leitet Wärme ohne thermische Barrieren effizient ab und entlastet Komponenten messbar. Die vereinfachte Bauweise (keine Kleber, Isolationsschichten etc.) in Kombination mit einer direkten und dauerhaften Verbindung von elektronischer Komponente und CeramCool, beispielsweise über Lotverbindung, schafft optimierte Betriebsbedingungen für den gesamten Aufbau. Metallisierungen aus Wolfram, Wolfram-Nickel, Wolfram-Nickel-Gold, Gold, Silber, Silber-Palladium, Silber-Platin und DCB stehen zur Wahl. DCB steht für Direct Copper Bonded, das direkte Verbinden (Bonden) von Kupferfolien mit einem keramischen Isolator und Träger, meist aus Rubalit oder Alunit. Es empfiehlt sich für Anwendungen der Hochleistungselektronik und hohe Stromstärken.


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