AlN-Aluminiumnitrid-Keramik
AlN-Keramik mit ausgezeichneter Wärmeleitfähigkeit (170-220 W/m-K)
Aluminiumnitrid (AlN) hat eine hohe Wärmeleitfähigkeit und elektrische Isolationseigenschaften, passt thermisch perfekt zu Silizium und ist ein sichere und ungiftige Alternative zu BeO. Geeignet für Anwendungen bei hohen Temperaturen
AlN Vorteile
- Frei von den Bedenken hinsichtlich der Toxizität von Beryllium.
- Hohe Plasmabeständigkeit und hervorragende Temperaturwechselbeständigkeit.
- Wärmeleitfähigkeit reicht von 170-220 W/m-K.
- Der Wärmeausdehnungskoeffizient entspricht weitgehend dem von Silizium (Si).
- Bietet hervorragende elektrische Isolierung und mechanische Festigkeit.
- Hohe Biegefestigkeit und Härte, verträgt Temperaturen über 1000°C.
- Chemisch stabil, mit niedriger Dielektrizitätskonstante und minimalem Verlust.
- Außergewöhnliche Verschleißfestigkeit für anspruchsvolle Anwendungen.
AlN-Anwendungen
- Substrat für Halbleitergehäuse
- AlN-Wafer-Träger、Wärmeleitblech
- Substrat für Mikrowellengeräte
- Laserdioden
- IGBT-Module
- Antennen-Oszillatoren
- Leistungselektronik
- Hochfrequenz-Transformatoren
- Röntgengeräte
- MEMS-Sensoren
- Elektrische Hochleistungs-Isolatoren
- Wassergekühlte Kühlkörper
- Laser-Komponenten
Materialeigenschaften von Aluminiumnitrid
Mechanische Eigenschaften
| Mechanische Eigenschaften | Einheit | AlN |
| Dichte | g/cm³ | 3.34 |
| Vickers-Härte | HV | 1100 |
| Biegefestigkeit | MPa | 400 |
| Druckfestigkeit | MPa | 2500 |
| Zähigkeit | MPa-m¹ᐟ² | 3.5 |
| Elastizitätsmodul | GPa | 310 |
| Poissonsche Zahl | -- | 0.22 |
| Elastizitätsmodul | GPa | 330 |
Thermische Eigenschaften
| Thermische Leistung | Einheit | AIN |
| Wärmeleitfähigkeit | W/（m・K） | 179.2 |
| Maximale Betriebstemperatur | °C（Tragrolle） | 1350 |
| Spezifische Wärme | J/(kg・K) | 720 |
| Thermischer Schock | ℃(Ins Wasser legen) | 350 |
| CTE(30℃~300℃，ppm/℃) | 1 × 10-⁶/°C | 4.06 |
| CTE(30℃~500℃，ppm/℃) | 1 × 10-⁶/°C | 4.85 |
Elektrische Eigenschaften
| Elektrische Eigenschaften | Einheit | AlN |
| Dielektrizitätskonstante | 1MHz | 7.4 |
| Dielektrischer Verlust | 1MHz | 1.6 × 10-⁴ |
| Durchschlagsspannung | kV/mm | 18 |
| Durchschlagsfestigkeit | kV/mm | ≥20 |
| Durchgangswiderstand @ 25 ° C | Ω・cm | 2.1 × 10¹⁶ |
Hinweis: Dieser Wert dient nur als Anhaltspunkt und kann je nach den Chargenbedingungen leicht variieren.
Aluminiumnitrid-Bearbeitung
Aluminiumnitrid (AlN) ist eine technische Hochleistungskeramik, die für ihre hervorragende Wärmeleitfähigkeit und ihre elektrischen Isolationseigenschaften bekannt ist. Wir sind ein professioneller Hersteller von Aluminiumnitrid-Keramik, Jundro Keramiken ist bestrebt, ideale Materiallösungen für eine Vielzahl von Hochpräzisionsgeräten anzubieten. Mit unserer umfassenden Erfahrung in den Bereichen Materialdesign, Präzisionsbearbeitung und Anwendungsentwicklung sind wir Ihr bester Partner für die Verarbeitung von Aluminiumnitrid.
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Bearbeitung von Aluminiumnitrid-Prototypen
Unser neuestes Video zeigt den Prozess der CNC-Bearbeitung von Aluminiumnitridkeramik
Verwandte Materialien
Aluminiumnitrid ist zweifellos eines der hochwertigsten Materialien, das sich bei Anwendungen in Halbleitern und elektronischen Geräten auszeichnet. Natürlich gibt es auch andere Hochleistungsmaterialien wie Macor, Shapal Hi-M, Siliziumkarbid usw.
Shapal Hi M, auch bekannt als maschinell bearbeitbares Aluminiumnitrid, hat eine bessere Leistung als Aluminiumnitrid und hervorragende Additiveigenschaften
Macor ist eine Glaskeramik ohne Porosität und ohne Gasfreisetzungsrate, die die gleiche Verarbeitungsfähigkeit wie Metall besitzt und sehr hohe Verarbeitungstoleranzen erreichen kann.
Häufig gestellte Fragen
Aluminiumnitrid (AlN) ist ein nichtleitende, hoch wärmeleitende technische Keramik mit ausgezeichneter mechanischer und thermischer Stabilität.
Elektrische Leitfähigkeit: Elektrischer Isolator (nicht leitfähig).
Wärmeleitfähigkeit: Typischerweise >170-180 W/m-K, viel höher als Tonerde und nahe an BeO.
Gasdichtheit: Sie hat hervorragende Luftdichtigkeit und kann in Vakuum-, Plasma- und Halbleiterumgebungen eingesetzt werden.
Andere Merkmale: Hohe Durchschlagsfestigkeit, geringe Wärmeausdehnung (ähnlich wie Silizium) und gute Korrosionsbeständigkeit.
Es wird häufig dort eingesetzt, wo eine hohe Wärmeableitung und elektrische Isolierung nebeneinander bestehen müssen.
Aluminiumnitrid ist nicht leicht bearbeitbar in seiner gesinterten Form ist es eine harte, spröde technische Keramik. Sie kann genutet, gebohrt, gefräst und kantengeschliffen werden, sondern erfordert Diamantwerkzeuge und erfahrene Keramikbearbeitung.
Absplittern/Rissbildung: Mit den richtigen Vorschüben, Geschwindigkeiten und Kühlmittelkontrollen kann der Bruch minimiert werden, aber eine unerfahrene Bearbeitung kann leicht zu Kantenausbrüchen führen.
Oberflächenrauhigkeit: Präzisionsgeschäfte können Folgendes erreichen Ra 0,4-0,8 μm, und mit feinerem Diamantschliff, Ra 00,2 μm ist für kritische Oberflächen erreichbar.
Typische Anwendungen sind:
Waferträger und Wafer Chucks
Wärmespreizer und Wärmesenken
Wärmeplatten / Heizplatten
Isolierringe und Ausrichtteile
Laserdioden-Montagen
Substrate für High-Power-Module
RF-, Mikrowellen- und Vakuumkammerkomponenten
Ja. AlN-Teile können hergestellt werden in kleine Chargen oder Prototypmengen durch Diamantbearbeitung und Präzisionsschleifen.
Typische Vorlaufzeit: 7-15 Tage für kleine Mengen (abhängig von Geometrie, Dicke und Toleranz).
Komplexe Komponenten können Folgendes erfordern 2-4 Wochen durch mehrstufiges Schleifen und Prüfen.
Wählen Sie Lieferanten mit:
ISO 9001/14001-Zertifizierungen
Bewährte Fähigkeit zur Bearbeitung mit Diamantwerkzeugen für Hartkeramik
Erfahrung mit enge Toleranzen (z. B. ±0,01-0,02 mm)
Thermische und dielektrische Prüfungen Fähigkeit
Handhabung im Reinraum oder in der Halbleiterindustrie
Rückverfolgbarkeit von Materialien und vollständigen Datenblättern
Fallstudien in der Halbleiter-, Laser- oder Wärmemanagementindustrie
Ein zuverlässiger Lieferant sollte Folgendes bieten Unterstützung bei Prototypen, Anleitung zur Bearbeitung und konsistente QC-Berichte für jede Charge.
Jundro Ceramic ist ein solcher Anbieter mit umfassender Erfahrung in der AlN-Präzisionsbearbeitung und bewährten Fähigkeiten sowohl für Kleinserien als auch für hochkomplexe Teile.
| Eigentum | Aluminiumnitrid (AlN) | Tonerde (Al₂O₃) |
| Wärmeleitfähigkeit | Sehr hoch (170-180 W/m-K) | Niedrig (20-30 W/m-K) |
| Elektrische Isolierung | Ausgezeichnet | Ausgezeichnet |
| Härte/Stärke | Mäßig | Höher, robuster |
| Kosten | Höher | Geringe Kosten |
| Bearbeitbarkeit | Schwierig | Einfacher (erfordert aber immer noch Diamantwerkzeuge) |
| Beste Verwendung | Wärmemanagement + Isolierung | Allgemeine Anwendungen von Strukturkeramik |
Schlussfolgerung:
Wählen Sie AlN wenn die Wärmeableitung kritisch ist.
Wählen Sie Tonerde wenn Kosten und mechanische Festigkeit im Vordergrund stehen.
Ja-Aluminiumnitrid ist der häufigste und praktischste Ersatz für Berylliumoxid (BeO) in thermischen und elektronischen Anwendungen.
Sie bietet hohe Wärmeleitfähigkeit (~180 W/m-K) vergleichbar mit BeO.
Sie ist ungiftig, im Gegensatz zu BeO, das strenge Sicherheitskontrollen erfordert.
AlN bietet hervorragende dielektrische Eigenschaften und eine gute Hermetizität.
Für die meisten Hochleistungselektronik-, Laser- und Halbleiteranwendungen ist AlN die bevorzugte sichere Alternative zu BeO.
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