Нитрид алюминия (ALN)

Нитрид алюминия (AlN) обладает высокой теплопроводностью и электроизоляцией и может использоваться в различном электрооборудовании. Кроме того, коэффициент теплового расширения и электроизоляционные свойства керамики из нитрида алюминия очень близки к таковым у кремниевых пластин, и они обладают высокой теплопроводностью. Поэтому подложки из нитрида алюминия широко используются в электронной промышленности.

Плотность AlN

AlN - соединение с ковалентной связью, атомный кристалл, алмазоподобный нитрид, гексагональная система, вюрцитовая кристаллическая структура, нетоксичен, белый или серо-белый, химический состав: AI 65.81%, N 34.19%, теоретическая плотность 3.26г/см3.

Почему стоит использовать керамику на основе нитрида алюминия?

  • Высокая теплопроводность (>170 Вт/м.К), близкая к BeO и SiC, более чем в 5 раз выше, чем у Al2O3;
  • Коэффициент теплового расширения (4,5 *10-6℃) соответствует Si (3,5-4 *10-6℃) и GaAs (6 *10-6℃);
  • Хорошие электрические свойства (диэлектрическая проницаемость, диэлектрические потери, объемное сопротивление, диэлектрическая прочность);
  • Хорошие механические свойства, более высокая прочность на изгиб, чем у керамики Al2O3 и BeO, спекание при нормальном давлении;
  • Хорошие светопропускные характеристики;
  • Нетоксичный

Свойства нитрида алюминия

Кастинг

Метод литья ленты является очень важным процессом формования керамических подложек. Порошок AlN и композитное связующее (состоящее из диспергатора, растворителя, связующего и пластификатора) равномерно смешиваются для получения литой суспензии AlN. После дегазации и других процессов суспензия заливается в бункер и пропускается через скребок. После вскрытия образуется тонкий слой с равномерной толщиной и гладкой поверхностью, прикрепленный к гладкой ленте, который затем высушивается для получения зеленого тела с хорошей прочностью; после обдирки и спекания получается материал подложки AlN. Этот процесс в основном используется для изготовления керамических пластин или подложек из нитрида алюминия.

Сухое прессование

Сухое прессование - это процесс добавления порошка AlN, предварительно обработанного ПАВ, в металлическую форму и медленного надавливания для придания компактной формы зеленому телу. Суть заключается в том, чтобы полагаться на внешнее давление и взаимодействие между частицами порошка AlN для поддержания зеленого тела в определенной форме и высокой плотности. Это благоприятствует спеканию керамики, позволяет снизить температуру спекания и увеличить плотность керамики.

Благодаря процессу литья под давлением эффективно решается проблема высокой твердости, хрупкости и сложности обработки керамики из нитрида алюминия, а также успешно реализуется прецизионное производство различных микро- и сложных форм и изделий из нитрида алюминия с высокой теплопроводностью, особенно малых размеров и сложных форм. Алюминиевые керамические детали обеспечивают высокоэффективное производство, экономят сырье и затраты на обработку, а также повышают эффективность производства.

Технология литья под давлением керамики из нитрида алюминия с высокой теплопроводностью (IMHTCAN) основана на процессе литья под давлением керамики из нитрида алюминия с использованием порошка нитрида алюминия высокой чистоты и высокого качества.

 

Процесс литья под давлением керамики из нитрида алюминия               Керамические изделия из нитрида алюминия

Механические свойства

Свойства Единица AN IMAN IMHTCAN
Цвет -- Серый Серый Серый
Плотность г/см³ 3.3 3.3 3.3
Твердость ГПа 11 11 11
Прочность на сжатие МПа 2100 2100 2100
Прочность на изгиб МПа 450 410 300
Вязкость разрушения МПа・м1/2 3.5 2.6 2.4
Модуль упругости ГПа 310 310 310
Соотношение пуассонов -- 0.25 0.25 0.25

Тепловые свойства

Свойства Единица AN IMAN IMHTCAN
Максимальная температура использования ℃ (без нагрузки) 1350 1350 1350
Теплопроводность при 25°C Вт/(м・К) >170 >170 >200
Тепловое расширение при 40-400°C 1 x 10-6/°C 4.5 4.6 4.9
Удельная теплота Дж/(кг・К) 720 720 720
Устойчивость к тепловому удару ℃ (положить в воду) 350 350 350

Электрические свойства

Свойства Единица AN IMAN IMHTCAN
Диэлектрическая постоянная 1 МГц 8.8 8.5 8.5
Диэлектрическая прочность акВ/мм >15 >15 >15
Объемное удельное сопротивление при 25°C Ω・cm >1014 >1014 >1013

*Значения являются типичными свойствами материала и могут изменяться в зависимости от конфигурации изделий и процесса производства. Для получения более подробной информации, пожалуйста, обращайтесь связаться с нами.

*Нитрид алюминия легко окисляется на поверхности, образуя слой глинозема. Это помогает защитить материал, но влияет на теплопроводность (глинозем составляет около 30 Вт/мК). В окислительной атмосфере это происходит при температуре около 700℃. В инертной атмосфере слой защищает AlN при температуре около 1350℃. Когда температура выше этой, происходит объемное окисление.

Для чего может использоваться керамика AlN?

  • Теплоотводы и теплораспределители;
  • Электрические изоляторы;
  • Обработка и переработка кремниевых пластин;
  • Подложки и изоляторы для микроэлектронных устройств;
  • Подложки для электронных упаковок;
  • Носители микросхем для датчиков и детекторов;
  • Компоненты управления нагревом лазера;
  • Приспособления для расплавленного металла;
  • Упаковки для микроволновых устройств;

Посмотреть подложки и шайбы из нитрида алюминия

Распространенные структуры изделий из альн-керамики включают AlN-подложки, AlN-керамические шайбы, листы и т.д.

Обработка керамики из нитрида алюминия

Компания Great Ceramic является экспертом в области обработки керамики из нитрида алюминия. С 2013 года мы приняли участие и предоставили более 3000 видов прецизионной керамической продукции сотням компаний.

Мы можем предоставить вам услуги по обработке технической керамики, керамических материалов, керамического литья, металлической инкапсуляции керамики и металлизации поверхности. Мы стремимся предоставлять продукцию и услуги, которые отвечают требованиям качества наших клиентов или превосходят их.

Обработка

Материалы

Плесень

Металлизация

Производитель керамики из нитрида алюминия

Great Ceramic - профессиональный производитель керамики AlN, который может удовлетворить ваши потребности в технической керамике. Мы всегда рады использовать наш многолетний опыт в области технической керамики для консультирования по материалам, дизайну и применению. Если вы хотите приобрести лист AlN, листовую сталь, шайбы, прутки или обработанные на заказ детали, пожалуйста, свяжитесь с нами, и каждый из наших специалистов будет рад помочь вам.

Керамика на основе нитрида алюминия нашла применение во многих областях благодаря высокой теплопроводности, высокой прочности изоляции, низкой диэлектрической проницаемости и диэлектрическим потерям, а также отличной устойчивости к плазменной эрозии. Например, они используются для рассеивания тепла и поддержки микросхем. Керамические подложки, керамические лотки из нитрида алюминия, используемые в полупроводниковом оборудовании, экраны для травления из нитрида алюминия, испарительные лодки из нитрида алюминия для OLED-дисплеев и т. д. Пластмассы и смолы обычно имеют низкую теплопроводность (10 Вт/мк). Используется в области упаковки электронных компонентов.

Высокая теплопроводность, низкий коэффициент расширения, высокая прочность, термостойкость, устойчивость к химической коррозии, высокое удельное сопротивление, низкие диэлектрические потери, является идеальной подложкой для теплоотвода крупномасштабных интегральных схем и упаковочным материалом.

Керамика из нитрида алюминия вступает в химическую реакцию с неорганическими кислотами, сильными щелочами, водой и другими жидкостями и медленно растворяется, поэтому ее нельзя непосредственно погружать в такие материалы. Однако нитрид алюминия может противостоять большинству расплавленных солей, в том числе хлориду и криолиту.