Alumīnija nitrīds (AlN) ir augstas veiktspējas{0}}moderns keramikas materiāls, kas apvieno divas galvenās īpašības vienlaikus: ļoti augstu siltumvadītspēju un lielisku elektrisko izolāciju. Šī retā kombinācija padara to par būtisku materiālu modernām lieljaudas{2}}elektroniskajām sistēmām, kurās siltuma izkliede un elektriskā drošība ir jārisina kopā.
To plaši izmanto tādās nozarēs kā jauni enerģijas transportlīdzekļi, 5G sakari, fotoelementu enerģijas uzglabāšana un trešās paaudzes pusvadītāji, kur siltuma pārvaldības veiktspēja tieši ietekmē ierīces uzticamību un kalpošanas laiku.
Pamatdefinīcija un struktūra
Alumīnija nitrīds (ķīmiskā formula AlN) ir neorganisks savienojums, ko veido spēcīga kovalenta saite starp alumīnija un slāpekļa atomiem. Tas pieder keramikas pusvadītāju materiālu klasei ar plašu -frekvenču joslu.
Tīrā veidā AlN parādās kā balts pulveris vai caurspīdīgs kristāls. Rūpnieciskās kvalitātes -materiāli parasti ir pelēki-balti. Tas nav -toksisks, ķīmiski stabils un var izturēt temperatūru līdz aptuveni 2200 grādiem, tāpēc tas ir piemērots lietošanai augstā temperatūrā.
Stabilā AlN kristāla struktūra ir sešstūra vurcīta struktūra, kas līdzīga dimantam{0}}līdzīgam kovalentajam tīklam. Šis cieši savienotais režģis nodrošina AlN izcilās termiskās, mehāniskās un elektriskās īpašības. Tas arī nodrošina spēcīgu stabilitāti skarbos ekspluatācijas apstākļos.
Turklāt AlN ir laba režģa atbilstība ar tādiem materiāliem kā gallija nitrīds (GaN), padarot to par ideālu substrātu pusvadītāju epitaksiskajai augšanai.
Galvenās veiktspējas priekšrocības
Alumīnija nitrīda vērtība izriet no tā spējas apvienot vienā materiālā īpašības, kuras parasti ir grūti sasniegt.
1. Augsta siltumvadītspēja + zema siltuma izplešanās
AlN teorētiskā siltumvadītspēja ir līdz 320 W/m·K, kas ir vairāk nekā 10 reizes lielāka nekā alumīnija oksīda keramikai un aptuveni 7 reizes lielāka nekā silīcijam. Masveida ražošanā tipiskās vērtības saglabājas ap 180–260 W/m·K.
Tajā pašā laikā tam ir zems termiskās izplešanās koeficients, kas cieši atbilst silīcija mikroshēmām un silīcija karbīda ierīcēm. Tas samazina termisko stresu sildīšanas un dzesēšanas ciklu laikā, palīdzot novērst plaisāšanu un atslāņošanos elektroniskajā iepakojumā.
2. Lieliska elektriskā izolācija
Atšķirībā no tādiem materiāliem kā silīcija karbīds, kas vada elektrību, AlN nodrošina spēcīgu elektrisko izolāciju, vienlaikus saglabājot augstu siltumvadītspēju. Tam ir augsta dielektriskā izturība un ļoti zema noplūdes strāva. Tas padara to ideāli piemērotu lieljaudas-elektroniskajam iepakojumam, kur nepieciešama gan siltuma izkliedēšana, gan elektriskā izolācija.
3. Papildu priekšrocības
AlN ir plašs joslas diapazons aptuveni 6, 2 eV, dodot tai spēcīgu potenciālu dziļās ultravioletās optoelektronikas lietojumos.
Tam ir arī augsta mehāniskā izturība (Mosa cietība aptuveni 7–8), laba nodilumizturība un spēcīga ķīmiskā stabilitāte. Tas ir izturīgs pret skābju un sārmu koroziju istabas temperatūrā un saglabā stabilitāti augstā-temperatūras un pat izkausētu metālu vidē.
Rūpnieciskais pielietojums un apstrāde
Tā cietības un trausluma dēļ alumīnija nitrīdu ir grūti apstrādāt, izmantojot parastās metodes. Augstas-precizitātes lāzera apstrāde ir kļuvusi par vienu no efektīvākajiem risinājumiem AlN detaļu griešanai un urbšanai.
YCLaser nodrošinaaugstas{0}}precizitātes keramikas lāzergriešanaun urbšanas sistēmas, kas paredzētas progresīviem materiāliem, piemēram, AlN, silīcija nitrīdam (Si₃N₄) un silīcija karbīdam (SiC). Mūsu sistēmās ir iekļautas nobriedušas procesu bibliotēkas, lai atbalstītu stabilu un efektīvu ražošanu.
Mēs cieši sadarbojamies ar klientiem visā piegādes ķēdē, lai piegādātu augstas-kvalitatīvas precizitātes sastāvdaļas.
Novērtēšanai un procesa apstiprināšanai ir pieejama bezmaksas paraugu pārbaude.
