icon icon icon
  • English
  • Русский

Электрохимическая алюмооксидная технология – это технология, основанная на сочетании процесса анодного окисления (анодирования) алюминия с хорошо освоенными базовыми операциями микроэлектроники (вакуумного нанесения металлов и фотолитографии), предназначенная для использования в электротехнической, электронной, полупроводниковой и аэрокосмической промышленности.

Необходимость быстрого и эффективного отвода тепла — одна из основных проблем полупроводниковых приборов. Один из способов решения проблемы — использование при производстве плат процесса селективного ступенчатого оксидирования алюминия. Подложки, произведенные по алюмооксидной технологии, состоят из двух основных частей: проводящих слоев алюминия и/или меди и диэлектрического материала, имеющего нанопористую структуру. Именно этот слой диэлектрика с высокой теплопроводностью и определяет значительные конкурентные преимущества печатных плат РУСАЛОКС по сравнению с изделиями, созданными по традиционной технологии MCPCB (Metal Corb PCB).

alyuminij

На данный момент одним из главных направлений применения технологии — светодиодное освещение с использованием мощных, теплоемких компонентов. Основная проблема светодиода — достаточно сильный нагрев кристалла светодиода, излучающего свет. При повышении температуры кристалла уменьшается его светоотдача, и сокращается срок службы светодиодной лампы. Алюмооксидная технология РУСАЛОКС позволяет  уменьшить температуру кристалла за счет быстрого отвода тепла. Многочисленные тестирования показали разницу температуры светодиода на стандартном 2Вт фольгированном алюминии (MCPCB) и на алюмооксидном материале до 20°С. Более того, разница температуры светодиода на спеченной алюмооксидной керамике (Al2O3) с теплопроводностью 24 Вт/мК и композитным алюмооксидном материале с интегральной теплопроводностью 120 Вт/мК составила около 8°С.

oa2

Процесс производства печатных плат и модулей на основе алюмооксидной технологии является довольно простым и содержит небольшое количество технологических операций.

Ядром технологического процесса изготовления алюмооксидных печатных плат являются процессы оксидирования алюминия и напыления с последующим гальваническим наращиванием медного слоя. Эти процессы представляют собой основное отличие от технологии изготовления стандартных MCPCB и определяют  преимущества алюмооксидных печатных плат, как в области теплоотвода, так и в решении конструкторских задач. Особенность алюмооксидной технологии состоит в том, что в процессе производства используются известные технологические операции при создании принципиально новой продукции.

Помимо светодиодной отрасли проблема теплоотвода очень актуальна в современных приборах силовой электроники, например, таких как IGBT, IPM, DIPIPM модули и СВЧ-мосты. В таких модулях чаще всего  используются спеченные алюмооксидная керамика (Al2O3) и дорогая алюмонитридная керамика (AlN) в качестве подложек. Стандартное строение IGBT модуля предусматривает использование также металлического основания (baseplate) из меди или алюминия, к которому крепится керамическая подложка за счет теплопроводящей пасты (TIM). Такая конструкция значительно увеличивает стоимость силового модуля, а наличие склеенных (присоединенных) между собой компонентов модуля пастой сказывается на надежности и сроке службы прибора.

Подложки под силовые модули, в частности под IGBT модули, выполненные по алюмооксидной технологии РУСАЛОКС, позволяют не только использовать экономически эффективный продукт с высокой теплопроводностью в качестве подложки, но и вовсе отказаться от использования металлического основания, так как сам алюмооксид является композитным материалом с металлическим основанием, заменяющим и подложку, и baseplate.

Алюмооксидная технология является широкой технологической платформой и уже  применяется в различных изделиях электроники таких, как технологии flip chip и COB (Chip-On-Board), IGBT модули, мощнjе светодиодное освещение (HB LED), автомобильной подсветки, элементы Пельтье и т.д. Более того, потенциал алюмооксидной технологии до конца еще не раскрыт, и существует широкий ряд индустрий, где алюмооксидная технология могла бы применяться.