智能多层氮化铝（AlN）

助力电力解决方案实现最高功率密度

TDK的全新智能AlN多层基板和封装扩展了高功率装置在功率密度、散热性能、可靠性及紧凑封装尺寸方面的边界。

AlN陶瓷

相较于其他陶瓷及基板材料，氮化铝 (AlN) 的主要特征在于超高的热导率和优异的热膨胀系数，能与硅材料无缝适配。

高效散热及优异的绝缘特性
超高热导率：高达180 W/(m⋅K)
内嵌屏蔽层，有效降低EMI辐射
多层设计：实现更小更紧凑的封装和基板
支持客户定制基板及3D 封装设计
可在AlN基板内部实现多达15层布线层

主要特点

高效散热及优异的绝缘特性

AlN的热导率高达180 W/(m⋅K)
相较于氧化铝（Al₂O₃）或氮化硅（Si₃N₄）等其它标准材料，AlN基板或封装可在相同散热能力下缩小5至12倍的尺寸。
与SiC、GaN及标准硅无缝兼容
AlN的热膨胀系数 (CTE) 与碳化硅 (SiC)、氮化镓 (GaN) 及硅 (Si) 极为接近，可优化这些材料间的机械粘结及长期热稳定性。

内嵌屏蔽层减少EMI辐射

在基板内直接实施EMI抑制措施
多层结构使得基板内部可直接嵌入EMI屏蔽层。
最大限度减少外部滤波器需
通过精准屏蔽EMI产生源，能最大限度减少甚至完全消除外部滤波器需求。

更小更紧凑的封装和基板

多层结构设计提高了功率密度，缩减了封装尺寸，并最大程度减少了环路电感
AlN基板和封装内部可设计多达15层布线层，最大限度减少了封装尺寸和回路电感，助力优化电路布局，缩短电气连接。
最大化开关频率并最小化系统成本
更短的电气连接可大幅减少寄生效应，并实现更高的开关频率。这能提供可使用更小尺寸的无源元件的额外优势，进而有助于降低系统成本。

散热性能与封装尺寸

对于氧化铝（Al₂O₃）、氮化硅（Si₃N₄）和氮化铝（AlN）这些标准陶瓷基板材料，主要区别之一在于热导率不同。以温差为150°C，功率为16.5 W的热源为例，各自所需的封装尺寸差异显示了不同材料热导率的巨大差异。

Al₂O₃

Si₃N₄

AlN

图示以宽3 mm，厚1 mm，上下电镀铜层/表面处理厚度为0.1 mm的陶瓷基板为例，显示了AlN、Si₃N₄和Al₂O₃的不同热扩散模式。其中高热导率的AlN主要以球状扩散模式进行局部散热；而低热导率的Si₃N₄和Al₂O₃的散热面积明显更大较大。对于Al₂O₃，由于铜层的导热性很好，热量先沿铜层在水平方向扩散，直到达到极限后才向陶瓷层垂直散热。这与AlN得到的结果形成了鲜明对比。

更多内容

AlN的物理特性使其在封装尺寸上比其它基板更具优势：

比之Si₃N₄，封装尺寸减少5倍
比之Al₂O₃，封装尺寸减少12倍

更小的封装尺寸带来更低的环路电感。因此，设计的可支持更高的开关频率，这样可使用更小的无源元件，进而减少系统尺寸和成本。

将电力电子器件性能推向新高度

碳化硅 (SiC) 和氮化镓 (GaN) 等宽带隙半导体的应用，在电力电子器件的能效、功率密度和小型化方面开创了一个新纪元。为了在电路中充分发挥这些材料的特性，一款高性能的智能基板必不可少！

降低总成本

结合使用AlN基板和SiC，比之标准的SiC结构可降低12%的系统成本，相较于Si结构甚至能降低26%的系统成本！

更小的封装
简化热管理
降低EMI滤波需求
更高的开关频率减少了无源元件尺寸

获取白皮书

更多内容

我们的白皮书中详细介绍了氮化铝AlN基板！

随着电力电子器件的功率密度不断提高，损耗密度也水涨船高。TDK的多层氮化铝 (AlN) 陶瓷基板从两方面解决了这一挑战，同时提供了更多额外优势！

想要了解更多信息？欢迎阅读我们的白皮书，了解这款面向电力电子器件的创新基板如何最大限度提高应用的功率密度。

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适用于多个行业

TDK的AlN封装与基板广泛适合以下领域：

材料特性

陶瓷	单层或多层氮化铝 (AlN)
热导率@25 °C	170-180 W/m⋅K
抗拉强度（弯曲强度）	450-500 MPa
杨氏模量	320 GPa
热膨胀系数	4.7 ppm/K
介电常数	~ 8.7
500 V（25 °C）下的绝缘电阻	7.0 ⋅ 10¹⁴ Ω
介电强度 / 击穿电压	172.5 kV/mm
损耗因子 (tan δ)	2.0 ⋅ 10^-14

设计准则

AlN设计准则

为了帮助您定制专属的AlN基板或封装，TDK提供了一套设计准则，以助您减少开发周期，加快产品上市速度。

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氮化铝AlN概览

TDK – 您值得信赖的合作伙伴

专业知识

技术专长

我们针对半导体与电力电子行业需求开发了多层（及单层）定制化氮化铝 (AlN)封装与基板。
其秘密在于陶瓷基板，可助力宽禁带半导体、VCSEL、LED厂商开发出更小、更高功率密度的产品。

生产能力

所有定制化AlN设计均在欧洲工厂直接生产和制造。
工艺链和基础设施齐全，支持大规模量产。

工程支持

AlN封装和基板并非传统意义上的产品，更是代表了一套系统和解决方案的服务
设计准则，帮助客户简化和加快设计。
专业工程团队助您优化设计，实现高功率密度和低成本的解决方案。

欧洲品质保障

TDK是被动元件市场的全球领军者，可提供装备和优化电力模块所需的NTC热敏电阻与陶瓷电容器。

在产品开发、验证和发布的全过程提供一站式服务，且所有产品均在欧洲工厂生产和研发。

联系我们

对氮化铝AlN陶瓷基板感兴趣？请简要描述您的应用需求。我们的氮化铝AlN专家将竭诚为您提供帮助。

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