Керамические теплопроводящие изоляционные подложки
Теплопроводящие керамические подложки - лучшее на сегодняшний день решение для электроизоляции и отвода тепла от электронных компонентов, которое подходит как для любительских, так и для промышленных применений.
Данные подложки на основе оксида алюминия (Al2O3) многократно превосходят эластичные листовые материалы типа КПТД и слюду по теплопроводности и электрической прочности, обеспечивая отличные условия эксплуатации приборов независимо от их мощности.
Для более требовательных и ответственных применений производятся подложки из нитрида алюминия (AlN), которые имеют выдающуюся теплопроводность, сопоставимую с этим показателем у дорогостоящего и токсичного оксида бериллия (BeO).
Для достижения максимального результата подложки могут быть изготовлены в металлизированном исполнении под пайку. Покрытие из толстой медной фольги быстро распределяет тепло по всей поверхности подложки, еще более усиливая эффект отсутствия зазоров и лишних слоев в паяном соединении. Таким образом обеспечивается абсолютно беспрепятственный отвод тепла и повышается механическая стабильность.
Преимущества
- лучшая чистота обработки поверхности (10-й класс) и плоскостность, чем у аналогичных штампованных керамических подложек;
- широкий диапазон выбора толщин: от 0.25мм для максимального отвода тепла (сломать можно, раздавить нельзя - выдерживают любой разумный прижим) до 2мм для уменьшения паразитной емкости (например, в импульсных устройствах) при достаточно высоком уровне теплопередачи;
- электрическая прочность не менее 16 кВ/мм для AlN и до 25 кВ/мм для Al2O3, что почти в два раза превышает этот показатель у ряда других керамических прокладок, представленных на рынке.
Физические характеристики
| Характеристика/Материал | Al2O3 | AlN |
|---|---|---|
| Теплопроводность, Вт/(м·К) | 25 | 180 |
| Напряжение пробоя, кВ/мм | 25 | 17 |
| Прочность на изгиб, МПа | 450 | 350 |
| Модуль эластичности, ГПа | 340 | 320 |
| Влагопоглощение, % | 0 | 0 |
Стандартные размеры
| Тип корпуса | Габарит, мм | Диаметр отверстий, мм |
|---|---|---|
| ТО-126 | 10х13 | 3.1 |
| ТО-220 | 12х18 | 3.2 |
| ТО-247 | 18х23 | 3.6 |
| ТО-264 | 21х26 | 3.6 |
| ТО-3 | 27х41 | 2 х d4.8 + 2 x d3.6 |
Примечание: В таблице указаны размеры прокладок под наиболее распространенные типы корпусов.
Сравнение метериалов на примере прокладок под корпус ТО-247 (23х18 мм)
| Материал прокладки | Типовая толщина прокладки, мм |
Расчетное тепловое сопротивление, K/W |
Улучшение эффективности, раз |
|---|---|---|---|
| Слюда | 0.05 | 0.173 | 1.4 |
| Силиконовая прокладка, КПТД | 0.2 | 0.242 | 1 |
| Оксид бериллия (BeO) | 1 | 0.011 | 23 |
| Оксид бериллия (BeO) | 2 | 0.021 | 12 |
| Оксид алюминия (Al2O3) | 0.25 | 0.024 | 10 |
| Оксид алюминия (Al2O3) | 0.38 | 0.037 | 7 |
| Оксид алюминия (Al2O3) | 0.63 | 0.061 | 4 |
| Оксид алюминия (Al2O3) | 1 | 0.097 | 3 |
| Нитрид алюминия (AlN) | 0.25 | 0.003 | 72 |
| Нитрид алюминия (AlN) | 0.5 | 0.007 | 36 |
| Нитрид алюминия (AlN) | 1 | 0.013 | 18 |
| Нитрид алюминия (AlN) | 2 | 0.027 | 9 |
Примечание: в таблице указаны самые популярные толщины выпускаемых подложек Al2O3 и AlN.
