Refrigeración más eficaz. Con disipadores de calor Plansee.

Las densidades de potencia cada vez mayores en componentes electrónicos cada vez más pequeños plantean grandes retos a nivel de la gestión térmica. Una refrigeración insuficiente perjudica la fiabilidad de los elementos semiconductores. Si falla un componente electrónico, la culpa es frecuentemente de influencias térmicas.

Molybdenum-copper laminate for heat dissipation

Los componentes electrónicos se montan en substratos y placas base que pueden dispiar el calor generado. Solo pocos materiales tienen la conductividad térmica y la expansión térmica que son necesarias para la disipación fiable del calor en componentes electrónicos. La figura muestra la estructura básica de un conjunto electrónico herméticamente cerrado.

Thermal management chip

We have the ideal material.

Los laminados de MoCu, WCu, Cu-Mo-Cu y Cu-MoCu-Cu disipan con seguridad el calor en componentes eléctricos y ayudan a mantener frescos sus módulos IGBT, conjuntos RF, chips de LED y otros productos. Nuestros materiales combinan la baja expansión térmica del molibdeno y del tungsteno con la excelente conductividad térmica del cobre. Hemos adaptado la composición de estos materiales compuestos de forma óptima para corresponder a los requisitos de materiales semiconductores basados en silicio, GaAs y GaN.

Disipadores de calor fiables para sus semiconductores de potencia.

Ender Cetin le explica cómo nuestros poductos mejoran la disipación de calor en packages electrónicos.

MoCu tiene

MoCu30

MoCu tiene una baja densidad y, en consecuencia, un bajo peso específico. Es particularmente apropiado en aplicaciones donde cuenta cada gramo, por ejemplo en los sectores aeroespacial o de automoción.

PMC®(Cu-MoCu-Cu) composites

PMC141

Cuando se pide el rendimiento máximo recomendamos nuestros laminados de Cu-MoCu-Cu. Cu-MoCu-Cu es un material compuesto de 3 capas. Está fabricado de MoCu y recubierto con cobre OF de alta pureza. Generalmente, este laminado está estructurado con una relación de grosor entre las capas de 1:4:1. Como resultado podemos garantizar una excelente distribución y disipación del calor en transistores LDMOS y otras aplicaciones con altas densidades de potencia.

CMC (Cu-Mo-Cu) and SCMC (Cu-Mo-Cu-…-Cu) laminates

CMC111
SCMC313-5

Our laminates (CMC and SCMC) are ideally placed to meet the thermal requirements in the field of high-frequency electronics. The structure and thickness of the copper and molybdenum layers can be varied, allowing the coefficient of thermal expansion to be perfectly matched to common semiconductor materials and achieving high levels of thermal conductivity. We offer 3-layer laminates with uniform layer thicknesses, such as our CMC 111, and 5-layer laminates with different thicknesses of copper and molybdenum, such as our SCMC 313-5 off-the-shelf. If you require a different layer structure, our materials experts will be happy to help.

Finished parts matched to your application.

We supply our materials in the form of sheets, pre-cut components and plates or as finished heat spreaders, base plates and submounts. Coatings protect the materials against corrosion and form the basis for a perfect connection between the chip and the base plate.

Our metal compounds.

Thermal conductivity of different materials.

Thermal conductivity and coefficient of thermal expansion for different materials compared and contrasted:

Materiales Composition [wt%] Density at 20°C [g/cm3] Coefficient of thermal expansion at 20-150°C[10-6/K] Thermal conductivity at 20 °C
[W/(m·K)]
Molibdeno Mo 99.97% 10.2 22°C5.5/20-800°C5.7 xyz142
Tungsteno W 99.95% 19.3 22°C4.5/20-800°C4.8 xyz165
MoCu Mo-30% Cu 9.7 22°C7.1/20-800°C7.8 xyz205
WCu W-10% Cu 17.1 22°C6.4 xyz195
WCu W-15% Cu 16.4 22°C7.3 xyz215
WCu W-20% Cu 15.5 22°C8.3 xyz235
Cu/Mo-30Cu/Cu(PMC) 1:4:1 /Mo-52% Cu 9.4-9.6 20-150°C7-8/20-800°C6.5-8.5 xy280/z170
Cu/Mo/Cu (CMC) 1:1:1 /Mo-66% Cu 9.320-150°C6.5/20-800°C6.6 xy305/z>220
Cu/Mo/Cu/.../Cu(S-CMC)3:1:3:1:3 /Mo-80% Cu9.2 20-150°C8.1/20-800°C7.5 xy350/z>250

 

Do you have a specific requirement? Talk to us. We will deliver your customized material.

Material properties in detail.

Selecting materials with suitable physical properties is the key to reliability and a long service life for electronic packages. In this context, the coefficient of thermal expansion is of special significance when selecting the material for the base plate. With our materials the thermal properties can be tailored to the requirements of the semiconductor and the package.

Coeficiente de expansión térmica

Typical values; GaN monocrystal provided by the Institue of High Pressure Physics - Unipress.
CTE = Coefficient of thermal expansion

Alongside thermal expansion of the material, thermal conductivity also plays a crucial role. The use of Mo/Cu composites significantly increases thermal conductivity compared with pure molybdenum.

Thermal Conductivity
Typical data.

The table below lists typical values for yield strength (Rp0.2) and tensile strength (Rm). The exact properties depend on the extent to which the material has been treated.

MaterialRp0.2[MPa]Rm[MPa]
MoCu30> 650< 750
PMC 141> 600< 700
CMC 111> 400< 410
SCMC 612-5> 380< 400

Simulation of the heat flow.

The following simulations show the importance of selecting the right material. The heat source was assumed to be a GaN chip (output power 240 W, pulsed operation) soldered to the heat sink using AuSn20 solder.

Simulation heat sink materials
Simulation heat sink materials
MoCu30
Simulation heat sink materials
CMC 111
Simulation heat sink materials
SCMC 612-5

See where else our materials are used .

Nuestras placas base y nuestros disipadores térmicos se encuentran en componentes para la optoelectrónica, en aplicaciones de alta frecuencia y en la electrónica de alto rendimiento y la microelectrónica. Las principales aplicaciones de nuestros materiales son, por ejemplo:

  • Si LDMOS transistors (LDMOS = laterally diffused metal oxide semiconductor)
  • HEMT (HEMT = high electron mobility transistors) incl. transistores GaN
  • Microwave packages for HPA (High Power Amplifiers) and MMIC (monolithic microwafe integrated circuits) in radar applications
  • HPA (High Power Amplifiers) y MMIC (monolithic microwafe integrated circuits) en aplicaciones de radar
  • Laser diodes, Crystal carriers for solid state lasers
  • High-power LEDs, single-emitter LEDs, multi-emitter LEDs
  • Módulos IGBT para sistemas de propulsión eléctricos para automóviles (EV/HEV)

Let us know your application. Whether Cu/Mo/Cu (CMC), Cu/MoCu/Cu (PMC), MoCu, WCu or pure moly - our thermal management team we will find the perfect material for you.

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