陶瓷多孔散热鳍片(ceramic porous heat sink)

SiC 陶瓷广泛被应用在工业上的结构性陶瓷材料,其密度是碳化钨硬质合金的1/5,硬度仅次於金刚钻,抗磨损的性能十分优异,当制成多孔性的陶瓷散热鳍片时,更可以藉由优异的导热系数及高的表面积特性来增加散热的面积,因此适用各种高功率电子零件的散热用途。业界最常使用的散热方法有铝质鳍片(Al heat-sink)、铜质鳍片(Cu heat-sink)、热导管(Heat pipe)、导热膏(Grease)、导热垫片(Thermal interface material)等等,利用各种金属材料,经由挤制、剖沟、冲压、压铸、CNC工具机等加工制造而成。
其中散热鳍片皆以铝挤为主,主要在於成熟简便的加工特性。但是由於材料本身的材料特性和加工程序,因此经过这些年的发展已经发现瓶颈,当需要增加鳍片的散热面积时,就需要增加机械加工程序,工时成本提高,而且以CNC来增加的散热面积有限。 散热的改良对 LED 转换效率有明显的影响,将 SiC 陶瓷粉体经混合、造粒、成型、脱脂、烧结等工序后,直接制作所需要的外型,可以用来作为电子散热用途的多孔性鳍片,其具有高表面积、比金属铝密度低 (1.89 g/ cc)、低膨胀系数(4.13 ppm)等特性;
多孔性陶瓷散热鳍片(Ceramic Porous Heat-sink)在制作过程中直接增加散热面积,正是藉由涂料粉体来增加散热表面积;陶瓷材料本身同样具有远红外线效果,来增加散热作用;材料本身的绝缘特性,可以使 LED 灯通过电器特性认证(铝质是无法通过电器认证);
因此应用在於LED灯具散热上,具有以下优点:
(1) 高散热面积
(2) 可耐大电流
(3) 重量比铝挤散热片轻
(4) 热膨胀系数小
(5) 适合特殊形状的成品 经实验结果:使用12VDC /420mA 驱动 MR16 LED lighting,经过 2Hr,LED电极端点温度<70℃,SiC 陶瓷散热片温度<55℃。
陶瓷多孔散热产品主要应用在
(1) NB 或 PC heat-sink(Power Transistor、Power Module、CPU);
(2) LED heat-sink(MR11、MR16、PAR30、PAR38 Lighting);
(3) OLED-TV(Thermal cover、Heat-sink)。
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氮化硼(Boron Nitride)基板及BN复合材料

氮化硼(Boron Nitride)俗称白石墨(white graphite),特性与石墨相似,而质地为白色,BN有三种结晶构造:六方氮化硼 (HBN),密排六方氮化硼和立方氮化硼(CBN)。HBN 在常压是稳定相,密排六方和CBN是高压稳定相,BN制品一般采用热压成形,密度2.0~2.15 g/cm3,理论密度为2.27 g/cm3,莫氏硬度为2,具有高熔点,但无明显熔点,在0.1 MPa氮气中3000℃会升华,在惰性气氛Ar或N2中,使用最高温度为2800℃;在氧气氛中,稳定度较差,只能使用在900℃以下, 用来当作烧结氮化铝基板(AlN substrate)之承载棚板。
BN热膨胀系数为2.0~6.5*10^-6/℃与石英(quartz)相当,热导率为石英的10倍,因此抗热震性优良,在20~1200℃循环数次也不会破裂,与酸、硷、玻璃及大多数金属不起反应(如900℃的铝水与BN之contact angle 高达160℃,因此不会wetting BN),机械强度低,比石墨略高,但在高温无负载软化现象,可用一般金属加工机台加工,因此可以用作熔炼、蒸发金属的坩锅(crucible)、器皿、液态金属输送管及铸钢用的模具。 BN是热的导体,也是电绝缘体,常温电阻率 >10^14Ω.cm,10^4~10^6Ω.cm(1000℃),HBN的介电常数为3~5,介电损失为(2~8) *10^-4,击穿强度为氧化铝的2倍,达30~40 KV/cm2,因此可用於制作各种加热器之绝缘材料或玻璃治具,加热管管套与高温、高频、高压散热材料;在电子工业中,可制三五族半导体,砷化镓,磷化镓,磷化铟的坩锅。
兴美材料所经销德国原厂进口之BN 烧结治具,经过客户在1900℃气氛烧结测试,无杂质及异相产生。
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3M (原EKamold TG) 氮化硼喷雾剂(Boron Nitride Spray)

3M(原EKamold® TG) 是一种乙醇基氮化硼涂料(500 ml 气雾罐包装),特别适合於无机绝缘材料、耐火材料、石墨以及金属材料的涂覆。由於使用高化学纯度的氮化硼粉末,提供具有良好脱模和润滑性能的耐高温涂层。特别是在有色金属应用领域,使用氮化硼涂料能保护表面,提高滑动性能,从而减少磨损。BN 涂层可以耐受温度在空气中高达 1000°C 左右。涂层有良好的热传导性和电绝缘性。
可以应用如以下情况:
(1)应用於矽酸钙材料(Calcium Silicate Materials)
• 炉顶钢圈(hot top rings)
• 滑阀和浮阀(slide and float valve)
• 喷嘴和塞子(nozzles and stoppers)
• 浇道(runners)
(2)应用於金属
• 杓子和撇渣器(ladles and skimmers)
• 热电偶护管(thermocouple protection tubes)
• 测量探头(measuring probes)
• 各类工具(tools)
(3)应用於石墨材料
• 坩埚(crucibles)
• 浇铸设备(pouring equipment)
• 叶轮(impellers)
兴美材料所经销美国原厂3M(已并购德国EKamold TG) 氮化硼喷雾剂经客户烧结氮化铝陶瓷基板,没有发生黏结情况。
如需了解3M(原EKamold TG) 氮化硼喷雾剂规格、优点、使用方法 请点选cilck here