Dissipateur thermique en diamant CVD

Le diamant possède d'excellentes propriétés telles qu'une large bande interdite, une conductivité thermique élevée, un champ de claquage élevé, une valeur de mobilité élevée, une résistance aux températures élevées, une résistance aux acides et aux alcalis, une résistance à la corrosion, une résistance aux radiations, etc. dispositifs électroniques de puissance, haute fréquence et haute température et est actuellement considéré comme l’un des matériaux semi-conducteurs à large bande interdite les plus prometteurs.

Avantages du diamant :

• Conductivité thermique à température ambiante la plus élevée de tous les matériaux (jusqu'à 2 000 W/mk)

• Rugosité de la face de croissance Ra < 1 nm Faible rugosité avec une planéité élevée possible

• Isolation électrique

• Très faible poids

• Haute résistance mécanique

• Inertie chimique et faible toxicité

• Une large gamme d'épaisseurs est disponible

• Large gamme de solutions de collage diamant

Le diamant est un matériau idéal pour diffuser la chaleur

La chaleur est la principale cause de panne en électronique.Statistiquement, réduire la température de jonction de fonctionnement de 10 °C peut doubler la durée de vie d'un appareil.Les dispositifs haute puissance tels que les transistors à haute mobilité électronique au nitrure de gallium (GaN HEMT) ont été développés sur des substrats de silicium (Si) et de carbure de silicium (SiC).Cependant, GaN-Si et GaN-SiC sont toujours limités par les effets d'auto-échauffement, ce qui entraîne une faible stabilité des performances du dispositif.Le diamant est connu comme le matériau ayant la conductivité thermique à température ambiante la plus élevée de tous les matériaux.Récemment, le diamant CVD surpasse les matériaux courants actuels pour la gestion thermique, tels que le cuivre, le carbure de silicium et le nitrure d'aluminium, par des facteurs de 3 à 10 fois.Avec d'excellentes propriétés telles que le faible poids, l'isolation électrique, la résistance mécanique, la faible toxicité et la faible constante diélectrique, le diamant CVD est le répartiteur de chaleur optimal pour les concepteurs d'appareils et d'emballages.

L'exploitation des propriétés thermiques inégalées du diamant synthétique aidera à résoudre facilement les problèmes de « dissipation thermique » auxquels sont confrontés les dispositifs électroniques d'alimentation et de puissance d'aujourd'hui, et à obtenir une fiabilité améliorée et une densité de puissance accrue sur un encombrement réduit.Une fois le problème « thermique » résolu, en améliorant efficacement les performances de gestion thermique, le diamant CVD permettra également d'augmenter considérablement la durée de vie et la puissance des dispositifs à semi-conducteurs, tout en réduisant considérablement les coûts d'exploitation.

Dissipateur thermique diamant TC1200, TC 1500, TC 1800

Technologie de pointe au niveau international pour obtenir un état de surface élevé Ra < 1 nm

TN développe une méthode d'usinage efficace et précise pour réduire la rugosité de surface des substrats diamantés de 2 pouces de quelques dizaines de microns à moins de 1 nm, basée sur le polissage assisté par plasma.Cette technique a une efficacité d'élimination élevée, qui permet d'obtenir des surfaces atomiquement plates sans laisser de surface rugueuse avec des dommages souterrains importants.À l'heure actuelle, TN a atteint le premier niveau international pour atteindre un état de surface élevé Ra < 1 nm.

Conductivité thermique élevée : 1 000-2 000 W/mK

Pour répondre aux exigences de conductivité thermique de 1 000 ~ 2 000 W/mk, le dissipateur thermique en diamant est le premier choix et le seul matériau de dissipateur thermique en option.TN peut personnaliser la conductivité thermique selon les exigences du client.Actuellement, trois produits standards ont été lancés : TC1200, TC 1500, TC 1800.

Services personnalisés sur l'épaisseur, la taille et la forme

TN peut personnaliser le diamant CVD avec des épaisseurs de 200 à 1 000 microns et des diamètres allant jusqu'à 125 mm.Les capacités de découpe et de polissage laser de TN offrent à nos clients un service de géométrie, de planéité de surface, de faible rugosité et de métallisation qui répondent à leurs exigences spécifiques.

Applications typiques:

Appareils RF haute puissance

• Amplificateurs RF de station de base

• Amplificateurs de liaison montante RF par satellite

• Amplificateurs micro-ondes

Optoélectronique haute puissance

• Diodes laser et réseaux de diodes laser

• Modules IC planaires optiques

• LED haute luminosité

Dispositifs d'alimentation haute tension

• Sous-systèmes automobiles

• Sous-systèmes aérospatiaux

• Distribution d'énergie

• Convertisseurs DC/DC

Équipement semi-conducteur

• Tests de caractérisation

• Processus de fixation des matrices

Avantages compétitifs dans les applications :

RF haute puissance et optoélectronique

Puissance plus élevée à température de fonctionnement plus basse

Le diamant CVD permet aux dispositifs RF et optoélectroniques haute puissance de :

• Fonctionne à des niveaux de puissance plus élevés sans augmenter la température de fonctionnement de la jonction

• Fonctionne au même niveau de puissance, mais beaucoup plus froid, augmentant ainsi la durée de vie et la fiabilité

• Une transmission optique large permet aux dissipateurs de chaleur en diamant CVD de fonctionner dans un chemin optique, comme dans les cavités laser, sans dégradation des performances optiques.

Appareils électriques à haute tension

Des systèmes électriques à haute tension plus petits et plus rapides

Le diamant CVD offre :

• Fiabilité améliorée et efficacité accrue en abaissant la température de fonctionnement de l'appareil

• Poids et encombrement réduits du système

• Réduction ou suppression des systèmes de refroidissement auxiliaires

Assemblage et test de semi-conducteurs

Un temps de test plus long et un diamant CVD uniformément fixé permettent des tests de contrainte et une caractérisation étendus des dispositifs semi-conducteurs en maintenant des températures plus basses.Le diamant CVD garantit également que la chaleur est répartie rapidement et uniformément sur toute la zone du semi-conducteur lors de la fixation de la puce, offrant ainsi un contact solide et fiable.

Dispositifs à semi-conducteurs composés

Grâce aux dissipateurs de chaleur Diamond, les performances des dispositifs avancés, tels que ceux basés sur GaN, SiC, InP et GaAS, peuvent être améliorées et leur durée de vie prolongée.