전자 기기가 소형화되고 전력 밀도가 높아짐에 따라 열 관리라는 새롭고 시급한 과제가 등장했습니다. 전력 수요의 급증으로 인해 칩이 열적 한계에 도달하여 열로 인한 성능 저하로 효율이 최대 30%까지 감소할 수 있습니다. 구리 또는 세라믹 기판과 같은 기존의 열 관리 솔루션은 이러한 극한 조건을 처리하는 데 부적합한 것으로 입증되고 있습니다. 이 중요한 시점에서, 탄화규소/알루미늄(SiC/Al) 복합재는 차세대 전자 패키징을 위한 궁극적인 솔루션으로 부상하고 있습니다. 맞춤형 열적 및 기계적 특성으로 인해 전기 자동차(EV), 5G/6G 통신 및 항공우주 기술 발전을 위한 핵심 요소가 됩니다.
집적 회로(IC)의 발전으로 인해 효율적인 열 관리가 성능과 신뢰성의 핵심 제약 조건이 되었습니다. 더 빠르고, 작고, 강력한 장치에 대한 필요성이 커짐에 따라 기존 재료는 더 이상 증가하는 요구 사항을 충족하지 못합니다.
| 문제 | 기존 재료의 문제점 | SiC/Al의 솔루션 |
|---|---|---|
| 열팽창 응력(CTE) | 높음CTE 칩(Si, GaN)과의 불일치는 열 사이클링 중에 솔더 피로 및 패키지 고장을 유발합니다. | 맞춤형CTE SiC/Al 복합재는 칩과 정확히 일치하여 열 응력을 제거합니다. |
| 열 효율 | 낮은 CTE를 유지하면서 높은 열 전도성을 달성하는 데 어려움이 있습니다. | 높은 열 전도성 (최대 180 W·m⁻¹·K⁻¹)은 효율적인 열 추출을 보장합니다. |
| 무게 감소 | 항공우주, 군사 및 EV 산업에서 경량 재료에 대한 긴급한 요구. | SiC/Al 복합재는 최대 70% 더 가볍습니다 구리 기반 재료보다 훨씬 가벼워 무게를 크게 절감할 수 있습니다. |
SiC/Al 복합재의 장점은 SiC 입자의 낮은 팽창 강성과 Al 매트릭스의 높은 전도성 효율을 결합하여 첨단 전자 패키징에 이상적인 균형을 제공한다는 것입니다.
SiC/Al 복합재의 뛰어난 성능은 정밀한 엔지니어링 설계와 맞춤형 재료 특성에서 비롯됩니다.
SiC 입자 부피 분율(일반적으로 55%~70%)을 조정하여 엔지니어는 복합재의 CTE를 실리콘 칩(약 3.0 × 10⁻⁶ K⁻¹)과 일치하도록 미세 조정할 수 있습니다. 그 결과 칩과 동일한 속도로 팽창하고 수축하는 기판이 생성되어 온도 변동 시 응력으로 인한 고장을 방지합니다. 이는 장기적인 신뢰성에 중요한 요소입니다.
SiC/Al 복합재는 액체 금속 침투 압력 없음 및 압력 침투와 같은 방법을 사용하여 생산됩니다. 이 제조 방식의 장점은 다음과 같습니다.
비용 관리: 분말 야금법에 비해 액체 금속 침투는 더 경제적입니다.
넷 셰이프에 가까운 기능: 복잡한 형상을 한 번에 형성할 수 있어 2차 가공의 필요성을 줄이고 재료 낭비를 최소화합니다. 이러한 효율성으로 인해 SiC/Al은 소량, 고정밀 응용 분야(예: 국방)에 적합할 뿐만 아니라 대량 상업 시장에서도 접근 가능합니다.
이러한 제조 우위는 또한 SiC/Al이 높은 확장성을 유지하여 상업 및 군사 부문 모두에서 대량 생산에 적합하게 합니다.
SiC/Al 복합재는 연구실 연구에서 주류 생산으로 빠르게 전환되어 여러 고성장 산업 전반에 걸쳐 혁신적인 잠재력을 제공합니다.
응용 분야: SiC/Al은 전기 자동차 인버터의 IGBT/SiC MOSFET 모듈의 베이스 플레이트 및 히트 스프레더 기판에 사용됩니다.
문제 해결: SiC/Al의 완벽한 CTE 일치는 중요한 전력 모듈의 열 사이클링 수명을 크게 늘려 EV 파워트레인의 신뢰성과 수명에 필수적입니다. 또한 경량 특성은 차량 주행 거리 연장 및 효율성에 직접적으로 기여합니다.
응용 분야: SiC/Al 복합재는 고전력 RF 모듈 및 위상 배열 레이더 시스템의 패키징 인클로저 및 인쇄 회로 기판(PCB) 코어에 사용됩니다.
가치 제안: SiC/Al의 높은 열 전도성은 초고속 통신 시스템에서 고속 신호 프로세서의 안정적인 작동을 보장합니다. 70% 이상의 무게 감소 기존 재료에 비해 타워 장착 및 항공 장비의 무게를 줄이는 데 매우 중요하여 더 나은 성능과 이동성을 보장합니다.
응용 분야: SiC/Al 복합재는 위성 탑재체, 고에너지 레이저 시스템 및 군용 PCB 기판의 열 제어 구조에 사용됩니다.
고객 가치: SiC/Al 복합재는 극한의 온도 변동에서도 무고장 신뢰성을 유지할 수 있도록 하여 항공우주 및 방위 시스템에 필수적입니다. 또한 경량 특성은 탑재체 질량을 획기적으로 줄여 연료 및 발사 비용을 절감하는 데 상당한 이점이 있습니다.
전자 성능을 끊임없이 추구하는 과정에서 열 관리는 궁극적인 경계가 되었습니다. 시스템이 더욱 작아지고 전력 밀도가 높아짐에 따라 효과적인 열 제어가 성공의 결정적인 요소가 됩니다. SiC/Al 복합재는 고성능, 고신뢰성 및 경량 전자 시스템을 달성하기 위한 불가피한 선택입니다.
전자 제품의 미래는 열을 효과적으로 관리하는 능력에 달려 있으며, SiC/Al 복합재는 차세대 장치를 위한 가장 안정적이고 효율적인 열 솔루션을 제공합니다. 전기 자동차, 5G/6G 통신 또는 항공우주 응용 분야에서 SiC/Al은 현대 전자 제품의 지속적인 발전을 가능하게 할 재료입니다.
저희는 SiC/Al 복합 재료의 연구, 개발 및 산업화를 발전시켜 차세대 고성능, 고신뢰성 제품을 만드는 데 도움을 드리고 있습니다.
전자 기기가 소형화되고 전력 밀도가 높아짐에 따라 열 관리라는 새롭고 시급한 과제가 등장했습니다. 전력 수요의 급증으로 인해 칩이 열적 한계에 도달하여 열로 인한 성능 저하로 효율이 최대 30%까지 감소할 수 있습니다. 구리 또는 세라믹 기판과 같은 기존의 열 관리 솔루션은 이러한 극한 조건을 처리하는 데 부적합한 것으로 입증되고 있습니다. 이 중요한 시점에서, 탄화규소/알루미늄(SiC/Al) 복합재는 차세대 전자 패키징을 위한 궁극적인 솔루션으로 부상하고 있습니다. 맞춤형 열적 및 기계적 특성으로 인해 전기 자동차(EV), 5G/6G 통신 및 항공우주 기술 발전을 위한 핵심 요소가 됩니다.
집적 회로(IC)의 발전으로 인해 효율적인 열 관리가 성능과 신뢰성의 핵심 제약 조건이 되었습니다. 더 빠르고, 작고, 강력한 장치에 대한 필요성이 커짐에 따라 기존 재료는 더 이상 증가하는 요구 사항을 충족하지 못합니다.
| 문제 | 기존 재료의 문제점 | SiC/Al의 솔루션 |
|---|---|---|
| 열팽창 응력(CTE) | 높음CTE 칩(Si, GaN)과의 불일치는 열 사이클링 중에 솔더 피로 및 패키지 고장을 유발합니다. | 맞춤형CTE SiC/Al 복합재는 칩과 정확히 일치하여 열 응력을 제거합니다. |
| 열 효율 | 낮은 CTE를 유지하면서 높은 열 전도성을 달성하는 데 어려움이 있습니다. | 높은 열 전도성 (최대 180 W·m⁻¹·K⁻¹)은 효율적인 열 추출을 보장합니다. |
| 무게 감소 | 항공우주, 군사 및 EV 산업에서 경량 재료에 대한 긴급한 요구. | SiC/Al 복합재는 최대 70% 더 가볍습니다 구리 기반 재료보다 훨씬 가벼워 무게를 크게 절감할 수 있습니다. |
SiC/Al 복합재의 장점은 SiC 입자의 낮은 팽창 강성과 Al 매트릭스의 높은 전도성 효율을 결합하여 첨단 전자 패키징에 이상적인 균형을 제공한다는 것입니다.
SiC/Al 복합재의 뛰어난 성능은 정밀한 엔지니어링 설계와 맞춤형 재료 특성에서 비롯됩니다.
SiC 입자 부피 분율(일반적으로 55%~70%)을 조정하여 엔지니어는 복합재의 CTE를 실리콘 칩(약 3.0 × 10⁻⁶ K⁻¹)과 일치하도록 미세 조정할 수 있습니다. 그 결과 칩과 동일한 속도로 팽창하고 수축하는 기판이 생성되어 온도 변동 시 응력으로 인한 고장을 방지합니다. 이는 장기적인 신뢰성에 중요한 요소입니다.
SiC/Al 복합재는 액체 금속 침투 압력 없음 및 압력 침투와 같은 방법을 사용하여 생산됩니다. 이 제조 방식의 장점은 다음과 같습니다.
비용 관리: 분말 야금법에 비해 액체 금속 침투는 더 경제적입니다.
넷 셰이프에 가까운 기능: 복잡한 형상을 한 번에 형성할 수 있어 2차 가공의 필요성을 줄이고 재료 낭비를 최소화합니다. 이러한 효율성으로 인해 SiC/Al은 소량, 고정밀 응용 분야(예: 국방)에 적합할 뿐만 아니라 대량 상업 시장에서도 접근 가능합니다.
이러한 제조 우위는 또한 SiC/Al이 높은 확장성을 유지하여 상업 및 군사 부문 모두에서 대량 생산에 적합하게 합니다.
SiC/Al 복합재는 연구실 연구에서 주류 생산으로 빠르게 전환되어 여러 고성장 산업 전반에 걸쳐 혁신적인 잠재력을 제공합니다.
응용 분야: SiC/Al은 전기 자동차 인버터의 IGBT/SiC MOSFET 모듈의 베이스 플레이트 및 히트 스프레더 기판에 사용됩니다.
문제 해결: SiC/Al의 완벽한 CTE 일치는 중요한 전력 모듈의 열 사이클링 수명을 크게 늘려 EV 파워트레인의 신뢰성과 수명에 필수적입니다. 또한 경량 특성은 차량 주행 거리 연장 및 효율성에 직접적으로 기여합니다.
응용 분야: SiC/Al 복합재는 고전력 RF 모듈 및 위상 배열 레이더 시스템의 패키징 인클로저 및 인쇄 회로 기판(PCB) 코어에 사용됩니다.
가치 제안: SiC/Al의 높은 열 전도성은 초고속 통신 시스템에서 고속 신호 프로세서의 안정적인 작동을 보장합니다. 70% 이상의 무게 감소 기존 재료에 비해 타워 장착 및 항공 장비의 무게를 줄이는 데 매우 중요하여 더 나은 성능과 이동성을 보장합니다.
응용 분야: SiC/Al 복합재는 위성 탑재체, 고에너지 레이저 시스템 및 군용 PCB 기판의 열 제어 구조에 사용됩니다.
고객 가치: SiC/Al 복합재는 극한의 온도 변동에서도 무고장 신뢰성을 유지할 수 있도록 하여 항공우주 및 방위 시스템에 필수적입니다. 또한 경량 특성은 탑재체 질량을 획기적으로 줄여 연료 및 발사 비용을 절감하는 데 상당한 이점이 있습니다.
전자 성능을 끊임없이 추구하는 과정에서 열 관리는 궁극적인 경계가 되었습니다. 시스템이 더욱 작아지고 전력 밀도가 높아짐에 따라 효과적인 열 제어가 성공의 결정적인 요소가 됩니다. SiC/Al 복합재는 고성능, 고신뢰성 및 경량 전자 시스템을 달성하기 위한 불가피한 선택입니다.
전자 제품의 미래는 열을 효과적으로 관리하는 능력에 달려 있으며, SiC/Al 복합재는 차세대 장치를 위한 가장 안정적이고 효율적인 열 솔루션을 제공합니다. 전기 자동차, 5G/6G 통신 또는 항공우주 응용 분야에서 SiC/Al은 현대 전자 제품의 지속적인 발전을 가능하게 할 재료입니다.
저희는 SiC/Al 복합 재료의 연구, 개발 및 산업화를 발전시켜 차세대 고성능, 고신뢰성 제품을 만드는 데 도움을 드리고 있습니다.
