Rincian Blog

Seiring dengan perangkat elektronik yang terus menyusut dan kepadatan daya meningkat, sebuah tantangan baru yang mendesak telah muncul: manajemen termal. Peningkatan pesat dalam permintaan daya telah menyebabkan chip mencapai batas termal, dengan degradasi kinerja akibat panas yang berpotensi mengurangi efisiensi hingga 30%. Solusi manajemen termal tradisional, seperti substrat tembaga atau keramik, terbukti tidak memadai dalam menangani kondisi ekstrem ini. Pada saat yang penting ini, Komposit Silikon Karbida/Aluminium (SiC/Al)muncul sebagai solusi utama untuk pengemasan elektronik generasi berikutnya. Sifat termal dan mekanik mereka yang dibuat khusus menjadikannya kunci pendorong kemajuan dalam Kendaraan Listrik (EV), komunikasi 5G/6G, dan teknologi dirgantara.

I. Dilema Termal: "Pembunuh Tak Terlihat" Kinerja Tinggi

Tantangan dengan Bahan Tradisional

Evolusi sirkuit terpadu (IC) telah menjadikan manajemen termal yang efisien sebagai kendala utama pada kinerja dan keandalan. Seiring dengan kebutuhan akan perangkat yang lebih cepat, lebih kecil, dan lebih bertenaga meningkat, bahan tradisional tidak lagi memenuhi tuntutan yang terus meningkat.

Keindahan komposit SiC/Al terletak pada kemampuannya untuk menggabungkankekakuan ekspansi rendahpartikel SiC denganefisiensi konduktivitas tinggimatriks Al, menawarkan keseimbangan ideal untuk pengemasan elektronik canggih.

II. Penyelaman Mendalam Teknologi: Nilai Inti SiC/Al

Kinerja unggul komposit SiC/Al berasal dari desain rekayasa yang tepat dan sifat material yang disesuaikan.

1.Presisi CTE: "Kecocokan Termal Terpandu Presisi"

Dengan menyesuaikan fraksi volume partikel SiC (biasanya antara 55% dan 70%), para insinyur dapat menyempurnakanCTEkomposit agar sesuai dengan chip silikon (kira-kira 3,0 × 10⁻⁶ K⁻¹). Hal ini menghasilkan substrat yang mengembang dan menyusut pada laju yang sama dengan chip, mencegah kegagalan akibat tegangan selama fluktuasi suhu—faktor penting untuk keandalan jangka panjang.

2.Efisiensi Biaya dan Manufaktur Bentuk-Hampir-Bersih

Komposit SiC/Al diproduksi menggunakan metodeInfiltrasi Logam Cairseperti Infiltrasi Tanpa Tekanan dan Tekanan. Keuntungan dari pendekatan manufaktur ini meliputi:

• Pengendalian Biaya: Dibandingkan dengan metode metalurgi serbuk, Infiltrasi Logam Cair lebih ekonomis.

• Kemampuan Bentuk-Hampir-Bersih: Geometri kompleks dapat dibentuk dalam satu langkah, mengurangi kebutuhan akan pemesinan sekunder dan meminimalkan limbah material. Efisiensi ini memastikan SiC/Al tidak hanya cocok untuk aplikasi presisi tinggi volume rendah (misalnya, pertahanan) tetapi juga dapat diakses oleh pasar komersial volume tinggi.

Keunggulan manufaktur ini juga memungkinkan SiC/Al untuk mempertahankan skalabilitas tinggi, membuatnya cocok untuk produksi massal di sektor komersial dan militer.

III. Dampak Pasar: Mendorong Inovasi di Tiga Sektor Utama

Komposit SiC/Al dengan cepat bertransisi dari penelitian laboratorium ke produksi utama, menawarkan potensi transformatif di beberapa industri dengan pertumbuhan tinggi:

1.Revolusi Energi Hijau: EV dan Modul IGBT

• Aplikasi: SiC/Al digunakan dalam pelat dasar dan substrat penyebar panas untuk modulIGBT/SiC MOSFETdalam inverter kendaraan listrik.

• Masalah Terpecahkan: KecocokanCTEsempurna dari SiC/Al secara signifikan meningkatkan umur siklus termal modul daya kritis, yang penting untuk keandalan dan umur panjang powertrain EV. Selain itu, sifatnya yang ringan secara langsung berkontribusi pada jangkauan dan efisiensi kendaraan yang diperpanjang.

2.Komunikasi Ultra-Cepat: Stasiun Basis 5G/6G dan Radar

• Aplikasi: Komposit SiC/Al digunakan dalam penutup pengemasan dan inti papan sirkuit cetak (PCB) untuk modulRFberdaya tinggi dan sistem radar array bertahap.

• Proposisi Nilai:Konduktivitas termal tinggiSiC/Al memastikan pengoperasian prosesor sinyal berkecepatan tinggi yang stabil dalam sistem komunikasi ultra-cepat.Pengurangan berat lebih dari 70%dibandingkan dengan bahan tradisional sangat penting untuk mengurangi berat peralatan yang dipasang di menara dan di udara, memastikan kinerja dan mobilitas yang lebih baik.

3.Dirgantara dan Pertahanan: Keandalan Ekstrem dan Pengurangan Berat

• Aplikasi: Komposit SiC/Al digunakan dalam struktur kontrol termal untuk muatan satelit, sistem laser berenergi tinggi, dan substrat PCB militer.

• Nilai Pelanggan: Komposit SiC/Al memungkinkan elektronik untuk mempertahankankeandalan tanpa kegagalanbahkan di seluruh fluktuasi suhu ekstrem, penting untuk sistem dirgantara dan pertahanan. Selain itu, sifatnya yang ringan secara drastis mengurangi massa muatan, yang merupakan keuntungan signifikan dalam mengurangi biaya bahan bakar dan peluncuran.

Kesimpulan: Manajemen Termal Mendefinisikan Batas Kinerja

Dalam pengejaran kinerja elektronik yang tak henti-hentinya,manajemen termaltelah menjadi batas utama. Seiring dengan sistem yang menjadi lebih ringkas dan padat daya, kontrol termal yang efektif adalah faktor penentu dalam keberhasilan mereka. Komposit SiC/Al mewakili pilihan yang tak terhindarkan untuk mencapai sistem elektronik berkinerja tinggi, keandalan tinggi, dan ringan.

Masa depan elektronik bergantung pada kemampuan untuk mengelola panas secara efektif, dan komposit SiC/Al memberikan solusi termal yang paling stabil dan efisien untuk perangkat generasi berikutnya. Baik dikendaraan listrik,komunikasi 5G/6G, atauaplikasi dirgantara, SiC/Al adalah bahan yang akan memungkinkan kemajuan berkelanjutan dari elektronik modern.

Kami berdedikasi untuk memajukan penelitian, pengembangan, dan industrialisasi bahan komposit SiC/Al, membantu Anda menciptakan generasi produk berkinerja tinggi dan keandalan tinggi berikutnya.