热管理陶瓷解决方案
用于电力电子、半导体设备、光子学、分析仪器和工业系统的被动散热、精密陶瓷加热及TEC冷却支持的集成陶瓷技术。
热源
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陶瓷材料
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热控制
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应用系统
定义功能
散热、发热、稳定温度、支持TEC冷却或组合多种热功能。
选择材料
匹配导热性、介电强度、热膨胀系数、机械强度和环境稳定性。
设计与验证部件
确定厚度、平面度、孔、槽、金属化、电极、流道或装配特征。确认热阻、绝缘性、尺寸稳定性、循环可靠性和装配兼容性。
产品与应用图库
材料选型指南
| 材料 | 最佳热管理角色 | 主要优势 | 设计注意事项 | 典型应用 |
|---|---|---|---|---|
| AlN | 高导热散热片和陶瓷加热器 | 高导热性、电绝缘性、与硅匹配的热膨胀系数 | 成本和加工控制；加热器版本的电极/金属化设计 | 功率模块、激光封装、半导体加热器 |
| Al₂O₃ | 高性价比绝缘、基板和陶瓷加热器 | 材料成熟、良好介电强度、供应链稳定 | 导热性低于 AlN；温度均匀性取决于几何形状 | 绝缘体、厚膜基板、氧化铝陶瓷加热器 |
| Si₃N₄ | 抗热震和机械可靠性 | 高韧性、高强度、良好的循环耐受性 | 导热性强烈依赖于牌号 | 电动汽车功率模块、高循环组件 |
| BN | 高温绝缘和抗热震支撑 | 可加工选项、低润湿性、适合真空/高温 | 各向异性特性，机械强度低于致密陶瓷 | 真空夹具、加热器支架、分析仪器 |
| 陶瓷覆铜基板 | TEC 和电力电子传热结构 | 电绝缘层搭配铜导流层，支持热循环 | 需审查铜厚度、结合方式和热膨胀应力 | TEC 模块、冷却板、功率基板 |
部件解决方案
AlN 基板和散热片
AlN 加热器
氧化铝陶瓷加热器
TEC 陶瓷覆铜基板
陶瓷绝缘垫和板材
定制陶瓷热管理组件
挑战与陶瓷方案选型
本节帮助工程师和采购人员快速了解哪种陶瓷方向可能适合其热管理应用。
| 客户挑战 | 推荐陶瓷方向 | 适用理由 | 典型应用 |
|---|---|---|---|
| 功率器件温升过高 | AlN 基板 / 陶瓷散热片 | 高导热性兼具电绝缘，有助于将热量从芯片导出 | IGBT、MOSFET、逆变器、OBC、DC/DC 转换器 |
| 需要快速响应和温度均匀的加热 | AlN 加热器 / 氧化铝陶瓷加热器 | 陶瓷体集成绝缘、加热电路和紧凑热容 | 晶圆加热、气体分析、传感器、实验室设备 |
| 需要主动冷却或温度稳定 | TEC 陶瓷覆铜基板 | 陶瓷层提供绝缘和结构支撑，铜层协助电流/热传递 | 激光二极管、探测器、光子学、精密仪器 |
| 热循环导致开裂或翘曲 | Si₃N₄ / 优化陶瓷覆铜基板 | 更高韧性或优化的热膨胀设计提高循环可靠性 | 电动汽车功率模块、大电流电子设备 |
| 高温工艺需要绝缘和稳定性 | BN / 氧化铝 / SiC 部件 | 陶瓷在高温下保持绝缘、稳定性和抗热震性 | 真空炉、半导体腔室、加热器支架 |
常见问题解答
如何在散热、加热和 TEC 冷却之间选择？
首先确定热功能。如果系统需要散热，可考虑基板或散热片。如果需要发热，可考虑 AlN 或氧化铝陶瓷加热器。如果需要将温度稳定在环境温度以下，或精确控制激光器/探测器，则可能需要 TEC 陶瓷基板。
为什么 AlN 广泛应用于热管理？
AlN 兼具高导热性和电绝缘性，适用于需要同时满足传热和介电隔离的电力电子、激光封装和陶瓷加热器。
何时氧化铝仍是好的选择？
当成本、介电强度、生产成熟度和机械稳定性比最高导热性更重要时，氧化铝是合适的选择。
热管理询价需要提供哪些信息？
请提供图纸、热负荷或所需加热功率、目标温度、电压、尺寸、环境、安装方式、数量及可靠性要求。
陶瓷零件能否进行金属化或与金属零件装配？
可以。根据设计，可评估金属化、电镀、钎焊、电极以及陶瓷-金属组件等方案。
你们支持定制陶瓷热管理部件吗？
支持。可根据图纸和应用条件评估定制基板、加热器、绝缘板、散热片和 TEC 陶瓷零件。
相关陶瓷产品。
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