Alüminyum nitrür (AlN) - genellikle ALN veya AIN olarak kısaltılır - alüminyum ve nitrojenden oluşan seramik bir bileşiktir. Moleküler / kimyasal formülü AlN'dir, yani bir N atomuna bağlı bir Al atomu anlamına gelir Literatürde "AlN" ve "AIN" birbirinin yerine kullanılır; kimyasal adı alüminyum nitrürdür (IUPAC adı: alüminyum nitrür) Bu ikili nitrür, altıgen bir wurtzite kafesinde (GaN veya ZnO'ya benzer) kristalleşir.Güçlü Al-N bağları ve tetrahedral koordinasyon nedeniyle AlN, ultra geniş bant aralığına (~6,1 eV) sahip bir elektrik yalıtkanıdır Temel malzeme özellikleri arasında yüksek yoğunluk (~3,26 g/cm³unipretec-ceramics.com), aşırı sertlik (~11 GPa Vickers) ve olağanüstü termal iletkenlik bulunur.

Great Ceramic, mükemmel termal ve elektriksel özelliklere sahip özel AlN substratlar ve bileşenler (plakalar, pullar, ara parçalar, vb.) sunar. AlN seramikleri >96% saflığındadır ve yüksek termal iletkenlik (>170-200 W/m-K)、 çok düşük termal genleşme, yüksek mukavemet ve sertlik ve mükemmel elektrik yalıtımı sergiler. AlN çok yüksek sıcaklıklarda stabil kalır; sadece ~2200 °C'nin üzerinde ayrışır (etkili bir şekilde "erir") Bu özellikler AlN'yi elektronik paketleme ve termal yönetim için ideal bir malzeme haline getirir - örneğin, yüksek güçlü LED modüllerinde, IGBT ve MOSFET güç modüllerinde, RF / mikrodalga cihazlarında ve verimli ısı dağılımı ve elektrik izolasyonunun kritik olduğu diğer devrelerde ısı alıcıları ve alt tabakalar.Aslında, AlN alt tabakaları alüminanın (Al₂O₃) 9 katına kadar termal iletkenliğe sahip olabilirken, termal genleşme katsayıları (~ 4,6 × 10-⁶ / K) silikonla yakından eşleşerek çip paketlerindeki stresi azaltır Tipik AlN seramik parçaları arasında plakalar, çubuklar, tüpler, rondelalar ve özel işlenmiş bileşenler bulunur - hepsi Great Ceramic'ten hassas CNC işleme veya lazer işleme yoluyla temin edilebilir.

AlN'nin altıgen wurtzite yapısı, her Al atomuna en yakın dört N komşusu verir (ve bunun tersi de geçerlidir). Bu güçlü iyonik/kovalent bağ, ultra geniş bir bant aralığı (~6,1 eV) yarı iletkeninin yanı sıra yüksek kırılma voltajı sağlar. Saf haliyle AlN çok iyi bir elektrik yalıtkanıdır ve hacim direnci >10¹⁴ Ω-cm'dir. Termal iletkenlik seramikler arasında son derece yüksektir (dökme AlN 170-200+ W/m-K; tek kristaller ~320 W/m-K'ye kadar) Karşılaştırma yapmak gerekirse, AlN'nin termal iletkenliği alüminanınkinin yaklaşık sekiz katıdır ve diğer teknik seramiklerin çoğununkini çok aşar. AlN'nin düşük termal genleşmesi (~4,5-5,2×10-⁶/K) silikonunkine (~2,6×10-⁶/K) yakındır ve elektronikteki termal gerilmeyi en aza indirir. Sertlik de yüksektir (Vickers ~11 GPa) ve AlN kimyasal olarak kararlıdır (asitlere/bazlara ve erimiş metale karşı dirençlidir). Bu birleşik özellikler - yüksek T kararlılığı, yüksek sertlik (Young modülü ~320 GPa) ve UV'de optik şeffaflık - geniş bir kullanım yelpazesi sağlar.

AlN seramikler, ısının verimli bir şekilde taşınması gereken veya yüksek sıcaklık ve güçte yalıtımın gerekli olduğu her yerde kullanılır. Anahtar uygulamalar şunları içerir:

Bu uygulamalar AlN'nin benzersiz termal yönetim ve elektrik yalıtımı kombinasyonundan yararlanır. Çoğu durumda AlN, üstün ısı iletimi ve silikona benzer genleşmesi nedeniyle alümina (Al₂O₃) veya berilyum oksit (BeO) yerine seçilir.

AlN, ultra geniş bant aralıklı (UWBG) bir yarı iletken malzeme olarak dikkat çekmektedir. Bant aralığı ≈6 e olan AlN, aşırı yüksek güç ve yüksek frekanslı elektronikler için uygundur. Cornell Üniversitesi araştırmacıları, AlN'nin "termal iletkenliği, yüksek arıza gerilimi ve güçlü elektrik alan toleransı" sayesinde yeni nesil güç transistörleri ve diyotları için ideal olduğunu belirtiyor. Mevcut Ar-Ge (örneğin DARPA tarafından finanse edilen projeler), güç kayıplarını azaltmak için ultra düşük açık durum direncine sahip AlN tabanlı PIN diyotlarına odaklanmaktadır. Ayrıca, AlN alt tabakaları, AlN'nin alüminyum galyum nitrür (AlGaN) katmanlarıyla kafes uyumluluğu nedeniyle sterilizasyon ve algılama için kritik olan ilk derin UV diyot lazerlerini (dalga boyları <280 nm) mümkün kılmıştır.

Elektronik paketlemede, AlN seramik yüzeyler "oyunun kurallarını değiştiren" bir rol oynamaktadır. AlN'nin termal iletkenliği (150-230 W/m-K) alüminanınkini büyük ölçüde aşarak ısının minimum termal dirençle çiplerden uzağa yönlendirilmesini sağlar. Termal genleşmesi silikonla eşleşir ve strese neden olmadan AlN üzerinde doğrudan çip takma veya çevirme çipi yapıştırma sağlar. Sonuç olarak, AlN alt tabakaları IGBT modüllerinde, güç dönüştürücülerinde ve gelişmiş LED paketlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır.AlN ayrıca gelişmiş paketleme teknolojilerinde de bulunur - örneğin, fan-out gofret seviyesi paketleri ve 3D istiflenmiş modüller - çünkü yüksek termal performansı ve yalıtımı yoğun, yüksek güçlü montajların güvenilirliğini artırır Kısacası, AlN seramikleri birçok son teknoloji yarı iletken ve elektronik uygulamada hem ısı emici hem de alt tabaka görevi görür.

Great Ceramic, AlN seramikleri ve özel bileşenlerin profesyonel bir üreticisidir. plakalar, alt tabakalar, tüpler, çubuklar, pullar, ara parçalar ve tamamen işlenmiş parçalar gibi birçok formda yüksek saflıkta (> 96%) alüminyum nitrür seramik malzemeler sunuyoruz.AlN parçalarımız, güç elektroniği için sıkı toleranslar ve isteğe bağlı metalizasyon (örneğin bakır veya DBC kaplama) ile özel olarak tasarlanabilir ve OEM olarak üretilebilir. Great Ceramic'in AlN seramikleri tipik olarak ~3,3 g/cc yoğunluğa ve >170 W/m-K termal iletkenliğe sahiptir. Hassas lazer kesim ve taşlama dahil olmak üzere hızlı prototipleme ve küçük seri üretimi destekliyoruz. ALN yeteneklerimizi keşfetmek veya fiyat teklifi istemek için Alüminyum Nitrür (AlN) ürünleri sayfamıza bakın veya teknik destek için bizimle iletişime geçin.