Aplicación de sustratos cerámicos de alúmina en materiales de interfaz térmica (TIM) y capas aislantes estructurales
En sistemas de electrónica de alta potencia e iluminación LED, la gestión del calor y el aislamiento eléctrico son cruciales para la fiabilidad. Los materiales de interfaz térmica (TIM) rellenan los huecos de aire entre las fuentes y los disipadores de calor, lo que mejora el flujo térmico, y las capas aislantes estructurales proporcionan un aislamiento eléctrico robusto y un soporte mecánico robusto.Sustratos cerámicos de alúminaCumplen una función única como interfaz térmica dieléctrica: conducen el calor eficientemente como un TIM y aíslan eléctricamente como un aislante especializado. Esta combinación de alta conductividad térmica y alta rigidez dieléctrica es difícil de lograr con materiales convencionales, lo que hace que la cerámica de alúmina (Al₂O₃) sea cada vez más importante en aplicaciones que van desde controladores LED hasta módulos de potencia de alto voltaje. Los ingenieros de iluminación LED, electrónica de potencia, fuentes de alimentación médicas y encapsulado de semiconductores están recurriendo a sustratos cerámicos de alúmina para mejorar la disipación térmica y la fiabilidad a largo plazo.
Los sustratos cerámicos de alúmina se valoran por su equilibrio entre rendimiento térmico, eléctrico y mecánico:
Alta conductividad térmica
96% de alúminaOfrece una conductividad térmica de aproximadamente ≥24 W/m·K, muy superior a la de los aislantes poliméricos típicos (que suelen ser <5 W/m·K). Esto significa que la alúmina distribuye eficientemente el calor desde los componentes calientes hacia los disipadores. Puede operar a altas temperaturas (su punto de fusión es de ~2050 °C), muy por encima de los límites de los materiales poliméricos, lo que la hace adecuada para dispositivos que funcionan a altas temperaturas o en entornos hostiles.
Excelente aislamiento eléctrico
Alúminaes un aislante eléctrico con una rigidez dieléctrica a menudo superior a 17 kV/mm. En términos prácticos, unsustrato de alúmina delgadaPuede soportar miles de voltios sin sufrir averías. Su resistividad volumétrica es ≥10^14 Ω·cm, lo que garantiza una corriente de fuga mínima. Además, la pérdida dieléctrica de la alúmina es muy baja, lo cual es importante en circuitos de alta frecuencia o RF. Este sólido rendimiento dieléctrico permite que los sustratos de alúmina proporcionen aislamiento de alta tensión en módulos y fuentes de alimentación.
Alta resistencia mecánica y estabilidad
Cerámica de alúminaSon duros. Un sustrato de alúmina al 96 % suele tener una resistencia a la flexión ≥350 MPa, lo que significa que puede soportar la tensión mecánica y la presión de montaje sin agrietarse (siempre que cuente con un soporte adecuado). Es resistente al desgaste, químicamente inerte y prácticamente no absorbe agua, por lo que no se hincha ni se degrada en condiciones de humedad. El coeficiente de expansión térmica de la alúmina es inferior al de los metales, lo que ayuda a reducir la tensión térmica en los envases. A diferencia de la mica o las películas de plástico, los sustratos de alúmina no envejecen ni se deforman con el tiempo y pueden soportar ciclos térmicos sin perder su integridad.
Resistencia a altas temperaturas y al medio ambiente
La alúmina se mantiene estable a temperaturas muy superiores a 300 °C, mientras que muchos aislantes poliméricos (como la poliimida o la silicona) comienzan a degradarse por encima de 150-200 °C. No es inflamable y suele cumplir la norma UL 94V-0 sin aditivos. Además, es resistente a la corrosión: no reacciona con la mayoría de los productos químicos ni con la humedad. Esto la hace adecuada para entornos hostiles y aplicaciones de alta fiabilidad (por ejemplo, compartimentos de motores de automóviles o electrónica de potencia industrial) donde los materiales estándar para PCB o las almohadillas de silicona podrían fallar.
Rentable para una cerámica
Si bien la alúmina es más cara que las placas FR-4 o las láminas de mica simples, es significativamente más asequible que cerámicas exóticas como el nitruro de aluminio (AlN). Ofrece una buena relación calidad-precio: ofrece un rendimiento térmico y una fiabilidad considerablemente mejores que los polímeros, a un precio razonable para aplicaciones de alto rendimiento. Este equilibrio convierte a la alúmina en una opción práctica cuando no se justifican los materiales de alto rendimiento puros (como el AlN o el BeO).
En resumen, los sustratos cerámicos de alúmina combinan buena conducción térmica, excelente aislamiento eléctrico, robustez mecánica y estabilidad térmica. Estas propiedades refuerzan su función como capas estructurales aislantes y de TIM en ensambles electrónicos.
CómoSustratos cerámicos de alúminaFunción en aplicaciones TIM
Un sustrato cerámico de alúmina puede funcionar como material de interfaz térmica y, al mismo tiempo, como capa aislante estructural en un dispositivo. Así es como funciona:
Mecanismo de conducción térmica
Cuando se utiliza comoTIM (por ejemplo, como almohadilla o sustrato entre un dispositivo de potencia y un disipador de calor)La alta conductividad térmica de la alúmina permite que el calor fluya rápidamente a través de ella. El sustrato cerámico reemplaza o complementa los TIM más blandos, proporcionando una ruta de calor directa con menor resistencia térmica que las almohadillas gruesas o los entrehierros. Una almohadilla delgada de alúmina, incluso de 0,5 a 1 mm de grosor, conduce el calor eficientemente desde la base de un transistor o un módulo LED hasta el disipador térmico.
Aislamiento eléctrico y aislamiento dieléctrico
Sustratos de alúminaActúa simultáneamente como aislante dieléctrico. En un uso típico, la capa de alúmina se sitúa entre un componente de alto voltaje y un disipador térmico o chasis conectado a tierra. Aísla ambos de forma segura, soportando altos voltajes (del orden de kilovoltios) sin sufrir averías. Esta doble función —transferir calor y bloquear la electricidad— es lo que convierte a la alúmina en una "interfaz térmica dieléctrica". En los módulos de potencia, por ejemplo, un sustrato cerámico puede disipar el calor de los chips IGBT a la vez que los aísla de una placa base metálica. De este modo, la capa de alúmina actúa como capa aislante estructural en la pila, sustituyendo materiales como la mica, el epoxi o las películas de poliimida, que tradicionalmente se utilizaban únicamente para el aislamiento eléctrico.
Soporte estructural
A diferencia de los TIM de pasta o gel, un sustrato cerámico es un material estructural rígido. Añade estabilidad mecánica: los componentes se pueden montar directamente sobre el sustrato de alúmina (soldados o fijados con clips) y el sustrato se puede atornillar o sujetar a un disipador de calor o carcasa. Los sustratos de alúmina a menudo actúan como el soporte físico de un circuito; por ejemplo, en un circuito híbrido de película gruesa o un módulo de potencia, el sustrato de alúmina es tanto la placa de circuito como el disipador de calor. Incluso como una almohadilla aislante independiente (como debajo de un transistor), la almohadilla cerámica proporciona un soporte sólido que no se deforma bajo presión. Esto puede mejorar la consistencia del montaje (sin preocuparse por la compresión de la almohadilla o el sangrado). Sin embargo, ser rígido significa que las superficies deben ser planas y paralelas; aplicar una presión uniforme es importante para evitar agrietar una cerámica o un dispositivo. Con un montaje adecuado (utilizando tornillos con arandelas de hombro o clips de resorte), las almohadillas aislantes de alúmina son bastante duraderas y "no son fáciles de romper" con un uso normal. Mantienen su factor de forma y rendimiento incluso bajo altas fuerzas de sujeción y ciclos de temperatura, a diferencia de la mica, que puede agrietarse, o de las almohadillas de silicona, que pueden deslizarse.
Características de la interfaz
Cerámica de alúminaLos TIM suelen venir pulidos o esmaltados para minimizar la rugosidad de la superficie. Este acabado superficial ayuda a lograr un buen contacto térmico. En algunos diseños, el sustrato de alúmina puede tener pistas metalizadas o almohadillas de soldadura (p. ej., cobre sobre alúmina con unión directa en módulos de potencia), por lo que funciona tanto como circuito como TIM. En otros casos, se trata de una pieza cerámica ciega que se utiliza exclusivamente como aislante; por ejemplo, las almohadillas térmicas cerámicas para encapsulados de transistores estándar (TO-220, TO-247, etc.) se cortan a la medida para los orificios de montaje y simplemente se insertan entre el transistor y el disipador térmico. Las almohadillas aislantes cerámicas de alúmina (blancas) para transistores de potencia ofrecen una interfaz de alta conductividad térmica y aislamiento eléctrico. Estas almohadillas térmicas cerámicas rígidas sustituyen la mica y la grasa, proporcionando una solución TIM más limpia y duradera. Estas almohadillas de alúmina permiten que el calor fluya hacia el disipador térmico manteniendo el aislamiento, cumpliendo eficazmente la misma función que una almohadilla de silicona o una de mica y grasa, pero con una única pieza resistente. El resultado es a menudo una temperatura de unión más baja y un rendimiento mejorado de alta frecuencia del dispositivo, porque la cerámica tiene una impedancia térmica menor e introduce menos acoplamiento capacitivo que los aisladores de polímero flexible.
Los sustratos cerámicos de alúmina funcionan como soluciones TIM multifacéticas: conducen el calor como una almohadilla térmica específica, aíslan como una capa dieléctrica y aportan estabilidad mecánica como una base de montaje sólida. Esta combinación única optimiza la gestión térmica y el aislamiento en un solo componente.
Aplicación típica
Los sustratos cerámicos de alúmina se utilizan en numerosas industrias donde es necesario que coexistan refrigeración eficiente y aislamiento eléctrico. A continuación, se presentan algunos escenarios de aplicación típicos y las razones por las que se elige la alúmina:
Módulos controladores LED e iluminación
Los LED de alto brillo y sus circuitos controladores generan una cantidad considerable de calor en ensamblajes compactos. Los sustratos de alúmina se utilizan a menudo como placas de montaje de los LED o como aislante para la electrónica del controlador. Por ejemplo, los ensamblajes LED COB (Chip-On-Board) suelen emplear alúmina o cerámicas similares como material de la placa, lo que distribuye el calor y aísla los LED de la carcasa metálica. Asimismo, los módulos controladores de potencia LED (convertidores CA/CC para iluminación) utilizan placas aislantes de alúmina para aislar las secciones de alto voltaje de los disipadores de calor. La alta conductividad térmica de la cerámica mejora la vida útil del LED al mantener las uniones frías, y su aislamiento permite fijar los módulos LED a las carcasas metálicas de forma segura. Un circuito controlador LED construido sobre un sustrato cerámico de alúmina redondo para una disipación de calor eficiente y un aislamiento de alto voltaje. En la iluminación LED, el uso de capas aislantes de cerámica de alúmina puede reducir la necesidad de disipadores de calor o ventiladores adicionales, lo que permite diseños de lámparas compactos. La fiabilidad de la cerámica (no se seca ni envejece) es especialmente valorada en los sistemas LED que deben funcionar durante decenas de miles de horas.
Módulos semiconductores de potencia (IGBT/MOSFET y módulos de potencia OEM)
Quizás el uso más extendido de los sustratos de alúmina se da en módulos de potencia, por ejemplo, módulos inversores IGBT, módulos puente MOSFET y unidades de control de potencia para automóviles. Estos módulos suelen utilizar DBC (cobre de unión directa) o construcciones similares, donde una capa de cerámica de alúmina se intercala entre patrones de cobre y una placa base metálica. La alúmina actúa como interfaz térmica dieléctrica: transporta el calor desde los dispositivos semiconductores hasta la placa base o el disipador térmico, a la vez que soporta altas tensiones de bus de CC (600 V, 1200 V o más en inversores de vehículos eléctricos). En estos módulos, los sustratos cerámicos de alúmina garantizan que cada chip de potencia esté aislado eléctricamente del disipador térmico sin necesidad de mica o aisladores de almohadilla independientes. Además, presentan una baja capacitancia parásita, lo cual resulta beneficioso para la conmutación de alta frecuencia (reducción del acoplamiento EMI). Los ingenieros de fabricantes de equipos originales (OEM) de módulos de potencia prefieren la alúmina por su probada eficacia: el 96 % de alúmina es rentable y ofrece un rendimiento térmico adecuado para muchos diseños. Para una mayor densidad de potencia, algunos podrían usar cerámica de AlN, pero la alúmina sigue siendo popular en muchos módulos industriales y automotrices debido a su alta confiabilidad y resistencia mecánica bajo ciclos. Además, el CTE de la alúmina, al ser más cercano al de los materiales semiconductores que a las extensiones metálicas, reduce la tensión térmica en las uniones soldadas de estos módulos.
Fuentes de alimentación y electrónica de alto voltaje
Las fuentes de alimentación CA-CC (incluidas las de dispositivos médicos y equipos industriales) suelen requerir aislamiento entre los componentes de alta tensión y el chasis o los disipadores. Las placas aislantes de cerámica de alúmina se utilizan para montar transistores de potencia, rectificadores o reguladores de tensión en disipadores en diseños de fuentes de alimentación conmutadas (SMPS). Proporcionan el aislamiento dieléctrico necesario (cumpliendo las normas de seguridad de fugas y espacios libres) y transfieren eficientemente el calor desde dispositivos como MOSFET o diodos a la carcasa de refrigeración. En unidades de alimentación de alta tensión/alta potencia, el uso de una capa aislante de cerámica en lugar de varias capas de almohadilla térmica y aislante puede simplificar el montaje y mejorar la conductividad térmica. Las fuentes de alimentación médicas se benefician especialmente de las placas aislantes de cerámica (TIM) debido a su estabilidad a largo plazo y la ausencia de desgasificación, lo cual es importante para cumplir con los estrictos estándares de fiabilidad y contaminación en entornos médicos. Los ingenieros que desarrollan módulos de potencia para equipos médicos valoran que los sustratos de alúmina no contienen aceites de silicona (que pueden migrar o desgasificar) y que pueden soportar temperaturas de esterilización o un funcionamiento riguroso sin degradarse. El resultado es una unidad de potencia más fría, más segura y de mayor duración.
Placas base de empaquetado de semiconductores y dispositivos de RF
Los sustratos cerámicos de alúmina se utilizan comúnmente como sustratos de encapsulado para semiconductores de potencia y componentes de RF/microondas. Por ejemplo, los transistores de RF de alta potencia y los encapsulados de diodos láser pueden utilizar una base cerámica de alúmina que se monta sobre un disipador térmico. La placa base de alúmina no solo distribuye el calor, sino que también proporciona una plataforma estable y hermética que se adapta a la expansión térmica de la matriz. En aplicaciones de RF, las propiedades dieléctricas de la alúmina (constante dieléctrica moderada de 9,5 y bajas pérdidas) la hacen adecuada para construir circuitos controlados por impedancia directamente sobre el sustrato, si es necesario. En estos casos, el sustrato de alúmina es esencialmente la capa aislante estructural del encapsulado del dispositivo: aísla los circuitos con tensión eléctrica de la carcasa metálica, a la vez que conduce el calor hacia ella. En comparación con las PCB tradicionales con respaldo metálico o los encapsulados de plástico, los encapsulados cerámicos permiten una mayor disipación de potencia y un funcionamiento fiable a altas temperaturas. Además, en sensores o dispositivos médicos implantables que generan calor, la biocompatibilidad y estabilidad de la alúmina pueden ser una ventaja (por ejemplo, a veces se utiliza alúmina en sustratos de dispositivos implantables por su aislamiento y porque es bioinerte).
En todas estas aplicaciones, desde módulos LED hasta inversores IGBT, los sustratos cerámicos de alúmina permiten diseños que funcionan a menor temperatura y de forma más segura. Permiten a los ingenieros aumentar la densidad de potencia mediante una disipación de calor más eficaz, manteniendo al mismo tiempo el aislamiento en entornos de alta tensión. El resultado suele ser un mejor rendimiento y durabilidad del producto final.
Comparación con materiales tradicionales
¿Cómo se comparan los aislantes/TIM de cerámica de alúmina con los materiales de interfaz térmica y aislantes más tradicionales? A continuación, se presenta una comparación de las principales alternativas:
Grasa de silicona (pasta térmica)
La grasa térmica es un material de imprimación térmica (TIM) común que se utiliza para rellenar huecos microscópicos entre un dispositivo y un disipador térmico. Las grasas de alta calidad pueden tener conductividades térmicas de entre 3 y 10 W/m·K y humedecen bien las superficies, lo que resulta en una baja resistencia de contacto. Sin embargo, no proporciona soporte estructural ni aislamiento eléctrico. De hecho, muchas grasas no son aislantes eléctricas (las que sí lo son suelen tener rellenos de alúmina u óxido de zinc). Además, la grasa sufre el bombeo y el secado con el tiempo: puede migrar, atraer polvo y requiere una reaplicación cuidadosa si se reemplaza un componente. Durante el ensamblaje, la grasa es engorrosa y puede complicar la fabricación (su aplicación requiere mucho tiempo y debe mantenerse alejada de las superficies de soldadura o conectores). Las almohadillas de cerámica de alúmina eliminan estos problemas: son aislantes limpios y reutilizables que, una vez instalados, no requieren mantenimiento. Si bien la grasa puede lograr inicialmente una resistencia de interfaz ligeramente menor en superficies ultraplanas, la diferencia es mínima si la almohadilla de cerámica es delgada y se usa con una pequeña cantidad de grasa. Para la mayoría de las aplicaciones de alta potencia, la confiabilidad y limpieza de la alúmina superan la ligera ventaja que la grasa podría tener en el rendimiento térmico. Es por eso que los fabricantes desarrollaron materiales de almohadilla a base de silicona como una "alternativa sin grasa" hace décadas, y la cerámica de alúmina es una extensión de esa filosofía, brindando un rendimiento térmico similar a la grasa sin el desorden. Láminas aislantes de mica: La mica (un mineral natural) se ha utilizado durante muchos años como una arandela aislante eléctrica, especialmente en el montaje de transistores. La mica es eléctricamente excelente (la rigidez dieléctrica a menudo > 5 kV / mm) y viene en láminas delgadas (~ 0,05-0,1 mm). Sin embargo, la conductividad térmica de la mica es pobre (del orden de 0,3-0,5 W / m·K) y un aislante de mica desnudo tiene una alta impedancia térmica. Por esa razón, la mica debe usarse junto con grasa térmica en ambas caras para obtener una buena transferencia de calor. Esto hace que el montaje sea engorroso (grasa en dos lados), y si la mica se agrieta, lo que puede suceder fácilmente, al ser frágil, el rendimiento térmico y el aislamiento pueden verse comprometidos. Por el contrario, un aislante cerámico de alúmina tiene una conductividad térmica mucho mayor (al menos 20 W/m·K) y a menudo se puede utilizar en un espesor mayor (0,5–1 mm) sin dejar de superar a la mica + grasa en rendimiento térmico. La alúmina también es más robusta en el manejo; si bien es una cerámica y puede astillarse, un sustrato de alúmina bien cocido suele ser más fuerte que la mica delgada que se descascara. La desventaja es el coste: la mica es muy barata, mientras que la cerámica de alúmina es más cara por pieza. Pero para diseños de alta fiabilidad y alta densidad de potencia, el coste se justifica por la ganancia de rendimiento y la fiabilidad (sin mantenimiento de grasa, sin fallos inesperados de mica). En resumen, las almohadillas cerámicas de alúmina son una mejora moderna sobre los aislantes de mica, proporcionando una mejor conducción del calor y resistencia mecánica.
Películas de poliimida (p. ej., Kapton)
La película de poliimida es otro material aislante utilizado en algunas pilas TIM. Presenta una alta rigidez dieléctrica y puede ser muy delgada (25–125 µm), lo que ayuda a reducir la resistencia térmica si se utiliza con un compuesto térmico. Por sí sola, la poliimida tiene una conductividad térmica extremadamente baja (alrededor de 0,1 W/m·K), por lo que suele combinarse con cera, grasa o adhesivo para formar una cinta o almohadilla aislante. Por ejemplo, algunos productos de almohadilla aislante utilizan un soporte de poliimida con un revestimiento termoconductor. La poliimida se caracteriza por su resistencia y flexibilidad: no se agrieta como la mica y soporta altas temperaturas (hasta ~200 °C) sin fundirse. Sin embargo, en condiciones de alta potencia, una película delgada puede ser un cuello de botella para el flujo de calor, y su delgadez puede ser una desventaja para alta tensión (se necesitan varias capas para tensiones muy altas). Los sustratos cerámicos de alúmina, en cambio, soportan las altas temperaturas aún mejor y pueden proporcionar un alto aislamiento dieléctrico en una sola capa gracias al grosor del material, con una conducción térmica muy superior. Las soluciones aislantes de poliimida son comunes en la electrónica de media potencia, pero para demandas térmicas extremas, las capas aislantes cerámicas las superan al mantener el aislamiento a una impedancia térmica mucho menor. Se puede usar poliimida en casos de menor coste o menor potencia, pero se puede optar por cerámica de alúmina cuando se enfrentan a altas densidades de potencia o se prefiere una estructura aislante rígida.
Almohadillas de caucho de silicona (almohadillas de separación/almohadillas térmicamente conductoras)
Las almohadillas de elastómero de silicona (a menudo rellenas de partículas cerámicas) son una solución popular para TIM debido a su suavidad y adaptabilidad. Se pueden precortar, son fáciles de instalar (solo se insertan en su lugar) y proporcionan aislamiento y una conductividad térmica adecuada (normalmente de 1 a 5 W/m·K, con las de alto rendimiento de hasta ~10 W/m·K). Estas almohadillas eliminan la acumulación de grasa y pueden rellenar huecos incluso en superficies no perfectamente planas, gracias a su compresibilidad. Las desventajas son el rendimiento térmico y el envejecimiento. Incluso la mejor almohadilla de silicona tiene mayor resistencia térmica que una cerámica dura para un espesor determinado, ya que la matriz polimérica es menos conductora y suelen ser más gruesas para garantizar una buena cobertura. Las almohadillas de silicona también pueden experimentar desgasificación de volátiles (un problema para aplicaciones sensibles como la óptica o el espacio) y pueden degradarse con el paso del tiempo a altas temperaturas (volviéndose duras o quebradizas). Los sustratos cerámicos de alúmina no presentan estos problemas: se mantienen estables y no se comprimen ni degradan. Si las superficies son razonablemente planas, una almohadilla de alúmina (posiblemente con una fina capa de grasa) suele tener mejor rendimiento que una almohadilla de silicona de mayor grosor. Mecánicamente, la rigidez de la alúmina puede ser un inconveniente si las superficies son rugosas o están desalineadas; en esos casos, una almohadilla blanda podría proporcionar un mejor contacto. Pero suponiendo que las superficies de contacto sean buenas, la falta de compresibilidad de la cerámica no es un problema y su mayor conductividad destaca. De hecho, en circuitos de alta frecuencia o de conmutación rápida, el uso de un aislante cerámico puede mejorar el rendimiento, ya que reduce la capacitancia parásita y no introduce la amortiguación que podría producir una almohadilla blanda. Los fabricantes observan una mejor estabilidad de alta frecuencia al sustituir los aislantes de silicona por cerámicos. En resumen: las almohadillas de silicona son prácticas y suficientes para muchas aplicaciones, pero para un rendimiento térmico y dieléctrico óptimo, las almohadillas de cerámica de alúmina tienen la ventaja (con la salvedad de un montaje cuidadoso).
Otros materiales avanzados
La alúmina no es el único material cerámico disponible. El nitruro de aluminio (AlN) es un material cerámico con una conductividad térmica muy alta (más de 170 W/m·K) y un buen aislamiento, lo que lo convierte en una alternativa atractiva, aunque más cara. El BeO (óxido de berilio) ofrece una conducción térmica aún mayor (aproximadamente 200–300 W/m·K), pero su manipulación es tóxica (el polvo de berilio es peligroso) y, por lo tanto, ha caído en desuso. Algunos TIM especializados utilizan nitruro de boro hexagonal u otras fibras cerámicas en un compuesto para aumentar la conductividad. En comparación con estos, la alúmina se encuentra en un punto óptimo de asequibilidad, facilidad de fabricación y rendimiento adecuado. Puede tener una conductividad térmica menor que el AlN, pero los sustratos de alúmina son mucho más comunes y cuestan quizás un tercio o menos para un tamaño equivalente. La mayoría de las aplicaciones (LED, módulos de potencia, etc.) pueden satisfacer sus necesidades térmicas con alúmina ajustando el espesor o utilizando revestimientos metálicos, sin recurrir al AlN, que es más costoso. Dicho esto, si una aplicación requiere la máxima conductividad térmica y el presupuesto lo permite, se pueden utilizar capas aislantes cerámicas de AlN de forma similar (de hecho, muchos proveedores ofrecen almohadillas de alúmina y AlN). En la práctica, la mayoría de las soluciones cerámicas TIM utilizan alúmina para su equilibrio, recurriendo al AlN solo para necesidades de vanguardia.
Los materiales TIM y aislantes tradicionales tienen sus propias particularidades, pero los sustratos cerámicos de alúmina combinan muchas de sus mejores cualidades (rendimiento térmico de las grasas, aislamiento de la mica, estabilidad de la poliimida y reutilización de las almohadillas) a la vez que minimizan sus inconvenientes (ausencia de suciedad y degradación significativa). Esto convierte a la cerámica de alúmina en una opción atractiva para diseños con alta densidad de potencia y fiabilidad.
