Si está luchando con la gestión del calor en la electrónica de potencia, el sustrato cerámico de nitruro de aluminio de NBRAM es su respuesta. Hemos visto que estos sustratos manejan una conductividad térmica de más de 200 W/mK en aplicaciones del mundo real, manteniendo los LED de alta potencia y los módulos de RF funcionando fríos bajo presión. Cuando se abastece de NBRAM, obtiene sustratos que realmente sobreviven al ciclo térmico sin agrietarse, algo que desearía que pudieran ofrecer más proveedores.
A lo largo de mi carrera, probablemente he especificado suficientes sustratos cerámicos para revestir un baño pequeño, pero el nitruro de aluminio de NBRAM es el que rara vez me da dolores de cabeza. A diferencia de algunos materiales que prometen mucho pero que ofrecen poco, este sustrato en realidad hace lo que dice en la lata: gestiona el calor de manera efectiva al mismo tiempo que proporciona un aislamiento eléctrico sólido. Se ha convertido en nuestra opción para aplicaciones en las que la gestión térmica no puede ser una ocurrencia tardía.
En 2019, cuando estábamos desarrollando un nuevo inversor de energía, quemamos tres materiales de sustrato diferentes antes de probar el sustrato cerámico de nitruro de aluminio de NBRAM. La diferencia fue el día y la noche: donde otros se resquebrajaron bajo el estrés térmico, estos resistieron. ¿Su salsa secreta? Perfecta combinación de CTE con chips de silicio y composición no tóxica. Ahora los estamos usando en módulos automotrices donde las temperaturas oscilan entre -40°C y 150°C diariamente.
Recuerdo caminar por la sala limpia de NBRAM la primavera pasada: el olor a nitrógeno y el zumbido de los equipos de precisión. Comienzan con un polvo tan puro que casi podrías comértelo (no lo intentes), luego usan cinta adhesiva que es más un arte que una ciencia. La sinterización a 1850°C en nitrógeno no es sólo un número; es lo que le da la estructura cristalina que maneja el calor como un campeón. Lo que me atrapó fue la inspección final: rechazan sustratos con imperfecciones incluso del nivel de micras.
Aquí está el meollo de la cuestión del sustrato cerámico de nitruro de aluminio de NBRAM: conductividad térmica que en realidad alcanza 170-230 W/mK en la práctica (no solo en papel), rigidez dieléctrica superior a 15 kV/mm que hemos probado hasta fallar y resistividad de volumen >10¹⁴ Ω·cm que mantiene las corrientes de fuga insignificantes. Disponibles desde 0,25 mm hasta 3,0 mm de espesor; normalmente utilizamos 0,63 mm para la mayoría de los módulos de potencia. Acabado superficial de hasta Ra 0,1 μm cuando se necesita una unión muy ajustada.
