Kõrge soojusjuhtivusega alumiiniumnitriidkeraamika

Kategooria:

Kirjeldus

Alumiiniumnitriid (AlN) on uudne keraamiline materjal, mis on tuntud oma erakordsete terviklike omaduste poolest. Sellel on mitmeid silmapaistvaid omadusi, sealhulgas märkimisväärne soojusjuhtivus, usaldusväärne elektriisolatsioon, madal dielektriline konstant ja minimaalne dielektriline kadu. Seda iseloomustab mittetoksilisus ja soojuspaisumise kokkusobivus räniga, mis muudab selle ideaalseks valikuks tipptasemel rakenduste jaoks, nagu kõrgintegreeritud pooljuhtide põhimikud ja elektroonikaseadmete pakendamine. Lagunemistemperatuuriga kuni 2450 ℃ toatemperatuuril on see mitmekülgne materjal, mida kasutatakse mitteraudmetallide ja pooljuhtmaterjalide, näiteks galliumarseniidi sulatamisel, sulatuspaakide, termopaakide kaitsetorude ja kõrge temperatuuriga isoleerivate komponentide valmistamiseks. Samal ajal leiab see kasutust kõrge temperatuuriga korrosioonikindla struktuurikeraamika ja läbipaistva alumiiniumnitriidkeraamika kasutusalana.

Peamised omadused:

  1. Erakordselt kõrge soojusjuhtivus (kuni 170 W/m – K), mis on võrreldav BeO ja SiC-ga, ületades Al2O3 enam kui viis korda.
  2. Soojuspaisumistegur (4,5 × 10-6/℃), mis on tihedalt vastavuses Si (3,5-4 × 10-6/℃) ja GaAs (6 × 10-6/℃).
  3. Väljapaistvad elektrilised omadused, mis hõlmavad dielektrilist konstanti, dielektrilist kadu, mahutakistust ja dielektrilist tugevust.
  4. Tugevad mehaanilised omadused, millel on suurem paindetugevus kui Al2O3- ja BeO-keraamikal ning mida saab paagutada normaalsel rõhul.
  5. Märkimisväärsed optilised ülekandeomadused.
  6. Tõhusad isolatsiooniomadused ja vastupidavus plasma söövitamisele.

Rakendused:

  1. Alumiiniumnitriidist keraamilised põhimikud, millel on kõrge soojusjuhtivus, madal paisumiskoefitsient, tugevus, kõrge temperatuuritaluvus, keemiline vastupidavus, vastupidavus ja madal dielektriline kadu. Tänu sellele on see optimaalne valik soojuse hajutamise substraatide ja pakendimaterjalide jaoks suuremahulistes integraallülitustes.
  2. Alumiiniumnitriid on uudne, suure kõvadusega kulumiskindel keraamiline materjal, mis ületab traditsioonilist alumiiniumoksiidi ja sobib tugevale kulumisele allutatud detailide jaoks.
  3. Kasutades ära AIN-keraamika kuumakindlus, sulatise erosioonikindlus ja termilise šoki vastupidavus, leiab see rakendust GaAs-kristallitruuside, Al-keevitusnõude, magnetohüdrodünaamiliste elektritootmisseadmete, kõrge temperatuuriga turbiinide korrosioonikindlate osade ja optiliste omaduste tõttu infrapunaakende valmistamisel. AlN õhukesi kilesid kasutatakse kõrgsageduslikes piesoelektrilistes komponentides, VLSI substraatides ja mujal.
  4. Alumiiniumnitriidi kuumakindel, sulametalli korrosioonikindel ja happestabiilne olemus muudab selle ideaalseks sulatussüvendite jaoks selliste metallide nagu alumiinium, vask, hõbe ja plii jaoks ning paagutamise ja valuvormide materjalide jaoks. Niiske õhuga kokkupuutel moodustub pinnale õhuke oksiidikile, mis suurendab selle funktsionaalsust.

Tehnika andmed

Punkti Üksus Kinnisvaraindeks
    AN170 AN200 AN220
Värv – Hall Hall Beež
Vee imendumine % 0 0 0
Mahu tihedus g/cm3 ≥3.3 ≥3.3 ≥3.26
Pinna karedus Um 0.1-0.6 0.1-0.6 0.1-0.6
Camber Pikkus‰ ≤2 ≤2 ≤2
Soojusjuhtivus (20 ℃) W/m.k ≥170 ≥200 ≥220
Soojuspaisumise koefitsient 20℃~300℃(*10-6/℃) 4.6 4.6 4.5
40℃~800℃(*10-6/℃) 5.2 5.2 5.2
Paindetugevus Mpa ≥450 ≥300 ≥200
Moodul Tugevus Gpa 320 310 310
Mohi kõvadus – 8 8 8
Dielektriline tugevus KV/mm ≥17 ≥16 ≥15
Maht Resistivity Ω.cm ≥1014 ≥1014 ≥1013
Dielektriline konstant – 9 8.6 8.5
Dielektriline kadu X10-4 2.98 2 2

Seotud tooted