Tube fileté en céramique de nitrure d'aluminium

Tube fileté en céramique à base de nitrure d'aluminium est un composant céramique tubulaire creux à filetage externe, fabriqué à partir d'un matériau en nitrure d'aluminium haute performance grâce à un usinage de précision. Il est spécialement conçu pour résoudre les problèmes de dissipation thermique et d'isolation des modules de puissance à semi-conducteurs de troisième génération (tels que le nitrure de gallium GaN et le carbure de silicium SiC). Grâce à son excellente conductivité thermique, son isolation électrique fiable et sa résistance structurelle exceptionnelle, il est devenu une solution révolutionnaire pour la gestion de la dissipation thermique des appareils électroniques à haute densité de puissance.

Avantage principal du produit : pourquoi choisir un tuyau fileté en céramique de nitrure d'aluminium ?
Les tuyaux filetés en céramique de nitrure d'aluminium combinent les caractéristiques du matériau lui-même et une conception structurelle unique, offrant les avantages irremplaçables suivants :

1. Capacité optimale de gestion thermique
   Conductivité thermique ultra élevée : la conductivité thermique des céramiques à base de nitrure d'aluminium peut atteindre 170 à 230 W/(m · K), soit 8 à 10 fois celle des céramiques à base d'oxyde d'aluminium et comparable à celle de l'aluminium métallique. Cela garantit une conduction rapide de la chaleur depuis le cœur chauffant (tel que le substrat de la puce) vers le dissipateur thermique ou la plaque froide, réduisant ainsi considérablement la température du point chaud.
   Faible coefficient de dilatation thermique : son coefficient de dilatation thermique (~4,5 × 10 ⁻⁶/℃) s'adapte bien aux puces semi-conductrices (telles que le silicium et le carbure de silicium) et aux matériaux de substrat couramment utilisés, réduisant efficacement les contraintes causées par les cycles thermiques et améliorant la fiabilité à long terme du module.
2. Excellente isolation électrique et performances mécaniques
   Haute résistance d'isolation : il présente d'excellentes performances d'isolation électrique, avec une résistivité volumique supérieure à 10 ¹⁴Ω· cm, ce qui permet d'isoler efficacement les hauts potentiels et d'assurer le fonctionnement sûr des modules de puissance dans des environnements à haute tension.
   Haute résistance mécanique : haute résistance à la flexion, haute dureté, capable de supporter le couple lors de l'installation et les vibrations mécaniques pendant le fonctionnement de l'équipement, structure stable et durable.
   Résistance à la corrosion et à l'érosion par plasma : stable face à la plupart des solutions acides et alcalines, capable de résister aux environnements plasma, adapté aux équipements industriels et de fabrication de semi-conducteurs soumis à des conditions difficiles.
3. Conception innovante de la structure du fil
   Augmentation de la surface de contact effective : la structure filetée augmente considérablement la surface de contact entre le tube en céramique et les pièces métalliques externes de dissipation thermique (telles que les dissipateurs thermiques ou les plaques froides), éliminant ainsi le goulot d'étranglement thermique des interfaces lisses traditionnelles et améliorant l'efficacité de la conductivité thermique de plus de 30%.
   Réalisation d'un verrouillage mécanique solide : la conception du filetage externe permet de le visser directement dans des composants métalliques de dissipation thermique avec filetage interne, formant ainsi une connexion mécanique solide sans avoir besoin d'adhésif supplémentaire, ce qui évite les problèmes de vieillissement tout en garantissant une pression de contact continue, une résistance thermique d'interface plus faible et une plus grande stabilité.

Principaux problèmes résolus et scénarios d'application
Les tuyaux filetés en céramique de nitrure d'aluminium sont principalement conçus pour répondre aux défis de plus en plus importants en matière de dissipation thermique et d'isolation dans le domaine de l'électronique de puissance moderne.
Problème principal résolu :
Le problème du “ goulot d'étranglement thermique ” : Dans les modules à haute densité de puissance, les matériaux isolants traditionnels (tels que l'alumine et le plastique) ont une conductivité thermique insuffisante, ce qui entraîne une accumulation de chaleur, une température élevée au niveau de la jonction des puces et affecte les performances, l'efficacité et la durée de vie.
La contradiction entre isolation et conductivité thermique : Le métal a une bonne conductivité thermique, mais n'est pas isolant ; la céramique ordinaire est isolante, mais a une mauvaise conductivité thermique. Les tuyaux filetés en céramique de nitrure d'aluminium combinent parfaitement ces deux caractéristiques clés : une isolation élevée et une conductivité thermique élevée.
Défi lié à la résistance thermique de l'interface : Il existe un grand nombre de micro-vides dans les contacts plans, et le remplissage avec de la graisse silicone thermoconductrice introduira une résistance thermique supplémentaire. La structure filetée réduit considérablement la résistance thermique interfaciale en verrouillant mécaniquement et en augmentant la surface de contact.
Problèmes liés à la fiabilité structurelle : Dans les environnements soumis à des cycles de température et à des vibrations, les connexions entre différents matériaux sont susceptibles de se desserrer ou de subir une rupture par fatigue. La structure de verrouillage filetée offre une connexion mécanique plus fiable et plus stable.

Principaux domaines d'application :
Véhicules électriques et transport ferroviaire : modules de puissance SiC/GaN utilisés dans les onduleurs principaux et les convertisseurs CC-CC pour améliorer la densité de puissance et l'autonomie.
Convertisseurs de fréquence industriels et servomoteurs : utilisé pour la dissipation thermique et l'isolation des convertisseurs de fréquence haute puissance et des servomoteurs, améliorant ainsi l'efficacité énergétique et la fiabilité des équipements.
Onduleur photovoltaïque/éolien : Dans les onduleurs string et les onduleurs centralisés, il assure une dissipation thermique efficace pour les dispositifs de puissance et améliore le rendement de production d'électricité.
Électronique aérospatiale et défense : Convient aux systèmes de refroidissement des équipements électroniques embarqués dans les avions et les navires qui exigent un poids, un volume et une fiabilité extrêmement élevés.
Communication RF et micro-ondes : En tant que manchon isolant dissipateur thermique pour tubes amplificateurs RF haute puissance, il garantit la stabilité de la transmission du signal.
Équipements semi-conducteurs : Générateur de plasma utilisé pour la gravure, le dépôt chimique en phase vapeur (CVD) et d'autres équipements, présentant des caractéristiques de conductivité thermique, d'isolation et de résistance à la corrosion.

Service personnalisé : répondons à vos besoins précis
Nous sommes bien conscients que les produits standard ne peuvent pas répondre à tous les scénarios d'application. C'est pourquoi nous proposons des services de personnalisation complets afin de garantir que le produit s'adapte parfaitement à votre système.
Personnalisation de la taille : Le diamètre extérieur, le diamètre intérieur, le pas, la longueur et le type de filetage (métrique, impérial, etc.) du tuyau fileté peuvent être personnalisés selon les besoins du client.
Optimisation de la forme et de la structure : prend en charge les conceptions d'extrémités non standard (telles que les brides, les plates-formes), les traitements spéciaux des parois internes, etc., afin d'optimiser les canaux de fluide ou les méthodes d'installation.
Traitement de surface et métallisation : La métallisation (telle que le nickelage ou l'orage) peut être effectuée sur la face d'extrémité ou une zone spécifique du tube en céramique selon les besoins afin de faciliter le soudage ou la connexion électrique.
Essais des matériaux et des performances : Fournir des rapports complets sur les tests de performance, notamment la conductivité thermique, la résistance de l'isolation, l'étanchéité à l'air, etc., afin de garantir la traçabilité de la qualité des produits et la vérification de leurs performances.

Le tube fileté en céramique de nitrure d'aluminium n'est pas un simple composant structurel, mais un composant clé pour les systèmes de gestion thermique des dispositifs électroniques à haute densité de puissance. Il combine les avantages inhérents au matériau nitrure d'aluminium avec une conception innovante de la structure filetée, offrant aux ingénieurs une solution idéale pour résoudre une série de problèmes complexes tels que la dissipation thermique, l'isolation et la fiabilité structurelle. Avec la popularisation rapide de la technologie des semi-conducteurs de troisième génération, les tubes filetés en céramique de nitrure d'aluminium deviendront inévitablement un élément central dans l'amélioration des performances et de la fiabilité des systèmes électroniques de puissance de nouvelle génération.

Brudeze Ceramics fournit et vend une large gamme de verre de quartz de haute qualité, y compris des céramiques d'alumine, des céramiques de zircone, des céramiques de nitrure de silicium, des céramiques de nitrure d'aluminium, des céramiques de carbure de silicium, des céramiques de carbure de bore, des biocéramiques, des céramiques usinables, etc. Nous pouvons répondre aux exigences de personnalisation de divers produits céramiques.