Tubo roscado cerámico de nitruro de aluminio

Tubo roscado de cerámica de nitruro de aluminio Es un componente cerámico tubular hueco con rosca externa fabricado con nitruro de aluminio de alto rendimiento mediante un proceso de mecanizado de precisión. Está diseñado específicamente para resolver los problemas de disipación del calor y aislamiento de los módulos de potencia de semiconductores de tercera generación (como el nitruro de galio GaN y el carburo de silicio SiC). Gracias a su excelente conductividad térmica, su fiable aislamiento eléctrico y su extraordinaria resistencia estructural, se ha convertido en una solución revolucionaria para la gestión de la disipación del calor en dispositivos electrónicos de alta densidad de potencia.

Ventaja principal del producto: ¿Por qué elegir tubos roscados de cerámica de nitruro de aluminio?
Los tubos roscados de cerámica de nitruro de aluminio combinan las características del propio material y un diseño estructural único, y poseen las siguientes ventajas insustituibles:

1. Capacidad máxima de gestión térmica
   Conductividad térmica ultra alta: La conductividad térmica de la cerámica de nitruro de aluminio puede alcanzar los 170-230 W/(m · K), lo que supone entre 8 y 10 veces más que la cerámica de óxido de aluminio y es comparable al aluminio metálico. Esto garantiza que el calor se pueda conducir rápidamente desde el núcleo calefactor (como el sustrato del chip) al disipador de calor o la placa fría, lo que reduce considerablemente la temperatura del punto caliente.
   Bajo coeficiente de expansión térmica: su coeficiente de expansión térmica (~4,5 × 10 ⁻⁶/℃) se adapta bien a los chips semiconductores (como el silicio y el carburo de silicio) y a los materiales de sustrato de uso común, lo que reduce eficazmente la tensión causada por los ciclos térmicos y mejora la fiabilidad a largo plazo del módulo.
2. Excelente aislamiento eléctrico y rendimiento mecánico.
   Alta resistencia aislante: tiene un excelente rendimiento de aislamiento eléctrico, con una resistividad volumétrica superior a 10 ¹⁴Ω· cm, lo que permite aislar eficazmente los altos potenciales y garantizar el funcionamiento seguro de los módulos de potencia en entornos de alta tensión.
   Alta resistencia mecánica: alta resistencia a la flexión, alta dureza, capaz de soportar el par durante la instalación y las vibraciones mecánicas durante el funcionamiento del equipo, estructura estable y duradera.
   Resistencia a la corrosión y a la erosión por plasma: estable frente a la mayoría de soluciones ácidas y alcalinas, y capaz de soportar entornos de plasma, adecuado para equipos industriales y de fabricación de semiconductores en condiciones adversas.
3. Diseño innovador de la estructura del hilo
   Aumento del área de contacto efectiva: la estructura roscada aumenta significativamente el área de contacto entre el tubo cerámico y las piezas metálicas externas de disipación del calor (como disipadores térmicos o placas frías), rompiendo el cuello de botella de la resistencia térmica de las interfaces lisas tradicionales y mejorando la eficiencia de la conductividad térmica en más de 30%.
   Realiza un bloqueo mecánico fuerte: el diseño de rosca externa permite atornillarlo directamente a componentes metálicos de disipación de calor con roscas internas, formando una conexión mecánica firme sin necesidad de adhesivos adicionales, lo que evita problemas de envejecimiento y garantiza una presión de contacto continua, una menor resistencia térmica de la interfaz y una mayor estabilidad.

Principales problemas resueltos y escenarios de aplicación
Los tubos roscados de cerámica de nitruro de aluminio están diseñados principalmente para hacer frente a los retos cada vez más exigentes de disipación del calor y aislamiento en el campo de la electrónica de potencia moderna.
Problema principal resuelto:
El problema del “cuello de botella térmico”: En los módulos de alta densidad de potencia, los materiales aislantes tradicionales (como la alúmina y el plástico) tienen una conductividad térmica insuficiente, lo que provoca una acumulación de calor, una temperatura elevada en la unión del chip y afecta al rendimiento, la eficiencia y la vida útil.
La contradicción entre aislamiento y conductividad térmica: El metal tiene una buena conductividad térmica, pero no es aislante; el aislamiento cerámico común tiene una conductividad térmica deficiente. Las tuberías roscadas de cerámica de nitruro de aluminio combinan a la perfección las dos características clave de alto aislamiento y alta conductividad térmica.
Desafío de resistencia térmica de la interfaz: Hay una gran cantidad de microhuecos en el contacto plano, y el relleno con grasa de silicona termoconductora introducirá una resistencia térmica adicional. La estructura roscada reduce significativamente la resistencia térmica interfacial al bloquear mecánicamente y aumentar el área de contacto.
Problemas de fiabilidad estructural: En entornos con ciclos de temperatura y vibraciones, las conexiones entre diferentes materiales son propensas a aflojarse o a sufrir fallos por fatiga. La estructura de bloqueo roscada proporciona una conexión mecánica más fiable y estable.

Principales ámbitos de aplicación:
Vehículos eléctricos y transporte ferroviario: módulos de potencia SiC/GaN utilizados en inversores de accionamiento principal y convertidores CC-CC para mejorar la densidad de potencia y la autonomía.
Convertidores de frecuencia industriales y servoaccionamientos: Se utiliza para la disipación del calor y el aislamiento de convertidores de frecuencia de alta potencia y servoaccionamientos, mejorando la eficiencia energética y la fiabilidad de los equipos.
Inversor fotovoltaico/eólico: En los inversores de cadena y los inversores centralizados, proporciona una disipación eficiente del calor para los dispositivos de potencia y mejora la eficiencia de la generación de energía.
Electrónica aeroespacial y de defensa: Adecuado para sistemas de refrigeración de equipos electrónicos aéreos y marítimos que requieren un peso, volumen y fiabilidad extremadamente elevados.
Comunicación por radiofrecuencia y microondas: Como funda aislante para la disipación del calor en tubos amplificadores de RF de alta potencia, garantiza la estabilidad de la transmisión de la señal.
Equipos semiconductores: Un generador de plasma utilizado para grabado, CVD y otros equipos, con características de conductividad térmica, aislamiento y resistencia a la corrosión.

Servicio personalizado: satisfacemos sus necesidades específicas.
Somos conscientes de que los productos estándar no pueden satisfacer todas las situaciones de aplicación. Por lo tanto, ofrecemos servicios de personalización integrales para garantizar que el producto se adapte perfectamente a su sistema.
Personalización del tamaño: El diámetro exterior, el diámetro interior, el paso, la longitud y el tipo de rosca (métrica, imperial, etc.) del tubo roscado se pueden personalizar según las necesidades del cliente.
Optimización de la forma y la estructura: Admite diseños de extremos no estándar (como bridas, plataformas), tratamientos especiales de paredes internas, etc., para optimizar los canales de fluidos o los métodos de instalación.
Tratamiento superficial y metalización: Se puede realizar metalización (como niquelado o dorado) en la cara final o en un área específica del tubo cerámico, según sea necesario, para facilitar la soldadura o la conexión eléctrica.
Pruebas de materiales y rendimiento: Proporcionar informes completos de pruebas de rendimiento, incluyendo conductividad térmica, resistencia del aislamiento, estanqueidad al aire, etc., para garantizar la trazabilidad de la calidad del producto y la verificación de su rendimiento.

El tubo roscado de cerámica de nitruro de aluminio no es un simple componente estructural, sino un componente clave para los sistemas de gestión térmica de dispositivos electrónicos de alta densidad de potencia. Combina las ventajas inherentes del material de nitruro de aluminio con un innovador diseño de estructura roscada, lo que proporciona a los ingenieros una solución ideal para resolver una serie de problemas complejos, como la disipación del calor, el aislamiento y la fiabilidad estructural. Con la rápida popularización de la tecnología de semiconductores de tercera generación, los tubos roscados de cerámica de nitruro de aluminio se convertirán inevitablemente en un elemento fundamental para mejorar el rendimiento y la fiabilidad de la próxima generación de sistemas electrónicos de potencia.

Cerámica Brudeze suministra y vende una amplia gama de vidrio de cuarzo de alta calidad, incluyendo cerámica de alúmina, cerámica de circonio, cerámica de nitruro de silicio, cerámica de nitruro de aluminio, cerámica de carburo de silicio, cerámica de carburo de boro, biocerámica, cerámica mecanizable, etc. Podemos satisfacer los requisitos de personalización de varios productos cerámicos.