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關于思萃熱控
Company profile

公司坐落于蘇州市高新區,由蘇州市產業技術研究院、高新區管委會和思萃熱控技術團隊三方共建。思萃熱控長期從事熱管理方案設計與新型材料加工研究,致力于新一代半導體、微電子熱管理方案設計,封裝散熱材料,散熱模組的研發生產及銷售。

公司開發了多種金屬基復合材料產品:鋁碳化硅復合材料(AISiC)及其預制件、AISiC熱沉、AlSiC IGBT基板、無氧銅、銅金剛石等產品,為微波器件、大功率器件、半導體封裝等制造商提供專業的熱管理方案及產品,廣泛應用于半導體、軌道交通、新能源汽車、航空航天等領域,是新一代大功率微電子導熱、散熱的優勢選擇。

關于蘇州思萃熱控材料科技有限公司
行業應用
Industry application
系統級的熱設計-行業應用-蘇州思萃熱控材料科技有限公司
系統級的熱設計

系統級的熱設計主要是針對電子設備所處環境的溫度對其影響,環境溫度是電路板級熱分析的重要邊界條件,其熱設計是采取措施控制環境溫度,使電子設備在適宜的溫度環境下進行工作。
主要提供三種熱管理設計
自然冷卻方案:一般情況下,電子設備都采用此種冷卻方式。熱輻射可以通過真空或者通過吸收作用相當小的氣體進行傳播。當電子設備內部具有較大的溫差時,可利用輻射換熱來進行熱傳導。

強制冷卻方案:分為空氣冷卻和液體冷卻兩種方案;空氣強迫對流冷卻技術較自然冷卻減小了電子設備冷卻系統的體積,使其具有更高的元器件密度和更高的熱點溫度;液體冷卻主要依靠的是相變原理,相變過程伴隨有大量熱量的釋放和吸收,采用相變冷卻的方法可以對電子設備進行有效的溫度控制。



熱管冷卻方案:熱管是一種密封結構的空心管,管內含有蒸發時傳遞大量熱量的液體以及冷凝時將液體帶回起點的吸液芯。整個過程是在沒有外部動力,沒有機械運動零件,沒有噪聲的情況下完成的,而且設計極為簡單有效,傳遞的熱量比固態金屬大幾百倍。

主要的方案設計:金屬類的電子封裝外殼,框體,底座的方案設計;金屬陶瓷復合材料的電子封裝外殼,框體,底座的方案設計;電池水冷板方案設計;航空航天特種VC結構散熱方案設計。



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封裝級的熱設計-行業應用-蘇州思萃熱控材料科技有限公司
封裝級的熱設計

封裝級的熱設計主要是針對電子模板和PCB電路板熱設計,是與設備的電路設計、結構設計密切相關同步進行的。主要是針對電路板基材進行適當的選擇。


金屬基陶瓷基板


1、密度在2.95-3.05g/cm3之間。

2、熱膨脹系(CTE)6-9ppm/℃,熱導率在180-240(W/mK)。

3、具有可調的體積分數,提高碳化硅的體積分數可以使材料的熱膨脹系數顯著降低。

4、具有高的熱導率和比剛度,表面能夠鍍鎳、金、銀、銅,具有良好的鍍覆性能。



陶瓷基板


1、陶瓷基板的熱膨脹系數接近硅芯片,可節省過渡層Mo片,省工、節材、降低成本。

2、減少焊層,降低熱阻,減少空洞,提高成品率。

3、優良的導熱性,使芯片的封裝非常緊湊,從而使功率密度大大提高,改善系統和裝置的可靠性;絕緣耐壓高,保障人身安全和設備的防護能力。

4、超薄型(0.25mm)陶瓷基板可替代BeO,無環保毒性問題;可以實現新的封裝和組裝方法,使產品高度集成,體積縮小。

5、載流量大,100A電流連續通過1mm寬0.3mm厚銅體,溫升約17℃;100A電流連續通過2mm寬0.3mm厚銅體,溫升僅5℃左右。

6、熱阻低,10×10mm陶瓷基板的熱阻:0.63mm厚度陶瓷基片的熱阻為0.31K/W ,0.38mm厚度陶瓷基片的熱阻為0.19K/W,0.25mm厚度陶瓷基片的熱阻為0.14K/W。



金屬基板


以其優異的散熱性能、機械加工性能、電磁屏蔽性能、尺寸穩定性能、磁力性能及多功能性能,在混合集成電路、汽車、大功率電器設備、電源設備等領域,得到了越來越多的應用,特別是在LED封裝產品中作為底基板得到了廣泛的應用。

1、金屬基板可有效解決散熱問題,從而使電路板上的元器件不同物質的熱脹冷縮問題得到緩解,提高整機和電子設備的耐用性和可靠性。

2、很多雙面板、多層板密度高、功率大,熱量散發難。常規的電路板基材如FR4、CEM3都是熱的不良導體,層間絕緣,熱量散發不出去,導致電子 元器件高溫失效,而金屬基印制板可解決這一散熱難題。

3、金屬基板尺寸顯然要比絕緣材料的板材穩定得多。

4、鐵基板,具有屏蔽作用,能夠替代脆性陶瓷基材,取代了散熱器等元器件,改善產品耐熱和物理性能,減少生產成本和勞力。



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元器件級的熱設計-行業應用-蘇州思萃熱控材料科技有限公司
元器件級的熱設計

由于電子設備各個部件是由各種不同材料的元器件組成如:硅芯片、氧化硅絕緣膜、鋁互連線、金屬引線框架和塑料封裝外殼等。這些材料的熱膨脹系數各不相同,一旦遇到溫度變化,就會在不同材料的交界面上產生壓縮或拉伸應力,因此產生了熱不匹配應力,簡稱熱應力。材料熱性質不匹配是產生熱應力的內因,而溫度變化是產生熱應力的外因。元器件級的熱設計是為了防止器件出現過熱或溫度交變而失效。
目前針對元器件級的熱設計,采用以鋁碳化硅、鋁硅、金剛石銅/鋁為代表的第三代電子封裝材料作為熱設計的基材;
1、其CTE能夠與介電襯底、陶瓷焊球陣列(BGA)、低溫燒結陶瓷(LTCC)材料以及印刷電路板相匹配,同時還具有高熱傳導率數值,同時金屬基復合材料的高強度和硬度在組裝過程中還為集成電路器件提供了保護。此類材料的低密度還可改善器件受到沖擊或振動時的可靠性。
2、在光電封裝的幾何外形比倒裝焊蓋板要復雜,因此對于光學對準的圖形需要更為精確的尺寸控制。所有封裝都是模鑄的,關鍵的光學對準部分不需要額外的加工。因此與傳統的封裝件相比成本更低。光電器件中的熱管理同樣非常重要。器件通常工作在室溫附近,這就需要具有良好散熱性能的材料來保持溫度均勻性并優化冷卻器的性能。金屬基復合材料可調匹配的CTE數值可在工作中保證敏感光學器件的對準,同時還可消除焊接或銅焊組裝過程中可能引入的殘余應力。

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系統級的熱設計-行業應用-蘇州思萃熱控材料科技有限公司
系統級的熱設計

系統級的熱設計主要是針對電子設備所處環境的溫度對其影響,環境溫度是電路板級熱分析的重要邊界條件,其熱設計是采取措施控制環境溫度,使電子設備在適宜的溫度環境下進行工作。
主要提供三種熱管理設計
自然冷卻方案:一般情況下,電子設備都采用此種冷卻方式。熱輻射可以通過真空或者通過吸收作用相當小的氣體進行傳播。當電子設備內部具有較大的溫差時,可利用輻射換熱來進行熱傳導。

強制冷卻方案:分為空氣冷卻和液體冷卻兩種方案;空氣強迫對流冷卻技術較自然冷卻減小了電子設備冷卻系統的體積,使其具有更高的元器件密度和更高的熱點溫度;液體冷卻主要依靠的是相變原理,相變過程伴隨有大量熱量的釋放和吸收,采用相變冷卻的方法可以對電子設備進行有效的溫度控制。



熱管冷卻方案:熱管是一種密封結構的空心管,管內含有蒸發時傳遞大量熱量的液體以及冷凝時將液體帶回起點的吸液芯。整個過程是在沒有外部動力,沒有機械運動零件,沒有噪聲的情況下完成的,而且設計極為簡單有效,傳遞的熱量比固態金屬大幾百倍。

主要的方案設計:金屬類的電子封裝外殼,框體,底座的方案設計;金屬陶瓷復合材料的電子封裝外殼,框體,底座的方案設計;電池水冷板方案設計;航空航天特種VC結構散熱方案設計。



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封裝級的熱設計-行業應用-蘇州思萃熱控材料科技有限公司
封裝級的熱設計

封裝級的熱設計主要是針對電子模板和PCB電路板熱設計,是與設備的電路設計、結構設計密切相關同步進行的。主要是針對電路板基材進行適當的選擇。


金屬基陶瓷基板


1、密度在2.95-3.05g/cm3之間。

2、熱膨脹系(CTE)6-9ppm/℃,熱導率在180-240(W/mK)。

3、具有可調的體積分數,提高碳化硅的體積分數可以使材料的熱膨脹系數顯著降低。

4、具有高的熱導率和比剛度,表面能夠鍍鎳、金、銀、銅,具有良好的鍍覆性能。



陶瓷基板


1、陶瓷基板的熱膨脹系數接近硅芯片,可節省過渡層Mo片,省工、節材、降低成本。

2、減少焊層,降低熱阻,減少空洞,提高成品率。

3、優良的導熱性,使芯片的封裝非常緊湊,從而使功率密度大大提高,改善系統和裝置的可靠性;絕緣耐壓高,保障人身安全和設備的防護能力。

4、超薄型(0.25mm)陶瓷基板可替代BeO,無環保毒性問題;可以實現新的封裝和組裝方法,使產品高度集成,體積縮小。

5、載流量大,100A電流連續通過1mm寬0.3mm厚銅體,溫升約17℃;100A電流連續通過2mm寬0.3mm厚銅體,溫升僅5℃左右。

6、熱阻低,10×10mm陶瓷基板的熱阻:0.63mm厚度陶瓷基片的熱阻為0.31K/W ,0.38mm厚度陶瓷基片的熱阻為0.19K/W,0.25mm厚度陶瓷基片的熱阻為0.14K/W。



金屬基板


以其優異的散熱性能、機械加工性能、電磁屏蔽性能、尺寸穩定性能、磁力性能及多功能性能,在混合集成電路、汽車、大功率電器設備、電源設備等領域,得到了越來越多的應用,特別是在LED封裝產品中作為底基板得到了廣泛的應用。

1、金屬基板可有效解決散熱問題,從而使電路板上的元器件不同物質的熱脹冷縮問題得到緩解,提高整機和電子設備的耐用性和可靠性。

2、很多雙面板、多層板密度高、功率大,熱量散發難。常規的電路板基材如FR4、CEM3都是熱的不良導體,層間絕緣,熱量散發不出去,導致電子 元器件高溫失效,而金屬基印制板可解決這一散熱難題。

3、金屬基板尺寸顯然要比絕緣材料的板材穩定得多。

4、鐵基板,具有屏蔽作用,能夠替代脆性陶瓷基材,取代了散熱器等元器件,改善產品耐熱和物理性能,減少生產成本和勞力。



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元器件級的熱設計-行業應用-蘇州思萃熱控材料科技有限公司
元器件級的熱設計

由于電子設備各個部件是由各種不同材料的元器件組成如:硅芯片、氧化硅絕緣膜、鋁互連線、金屬引線框架和塑料封裝外殼等。這些材料的熱膨脹系數各不相同,一旦遇到溫度變化,就會在不同材料的交界面上產生壓縮或拉伸應力,因此產生了熱不匹配應力,簡稱熱應力。材料熱性質不匹配是產生熱應力的內因,而溫度變化是產生熱應力的外因。元器件級的熱設計是為了防止器件出現過熱或溫度交變而失效。
目前針對元器件級的熱設計,采用以鋁碳化硅、鋁硅、金剛石銅/鋁為代表的第三代電子封裝材料作為熱設計的基材;
1、其CTE能夠與介電襯底、陶瓷焊球陣列(BGA)、低溫燒結陶瓷(LTCC)材料以及印刷電路板相匹配,同時還具有高熱傳導率數值,同時金屬基復合材料的高強度和硬度在組裝過程中還為集成電路器件提供了保護。此類材料的低密度還可改善器件受到沖擊或振動時的可靠性。
2、在光電封裝的幾何外形比倒裝焊蓋板要復雜,因此對于光學對準的圖形需要更為精確的尺寸控制。所有封裝都是模鑄的,關鍵的光學對準部分不需要額外的加工。因此與傳統的封裝件相比成本更低。光電器件中的熱管理同樣非常重要。器件通常工作在室溫附近,這就需要具有良好散熱性能的材料來保持溫度均勻性并優化冷卻器的性能。金屬基復合材料可調匹配的CTE數值可在工作中保證敏感光學器件的對準,同時還可消除焊接或銅焊組裝過程中可能引入的殘余應力。

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