Cerámica de nitruro de aluminio AlN
Cerámica AlN con excelente conductividad térmica (170-220 W/m-K)
El nitruro de aluminio (AlN) tiene una alta conductividad térmica y propiedades de aislamiento eléctrico, es un complemento térmico perfecto del silicio, y es un alternativa segura y no tóxica al BeO. Adecuado para aplicaciones de alta temperatura
Ventajas de AlN
- Libre de los problemas de toxicidad del berilio.
- Alta resistencia al plasma y excelente comportamiento ante choques térmicos.
- Conductividad térmica oscila entre 170-220 W/m-K.
- El coeficiente de dilatación térmica es muy similar al del silicio (Si).
- Ofrece un excelente aislamiento eléctrico y resistencia mecánica.
- Alta resistencia a la flexión y dureza, tolerando temperaturas superiores a 1000°C.
- Químicamente estable, con baja constante dieléctrica y pérdidas mínimas.
- Excepcional resistencia al desgaste para aplicaciones exigentes.
Aplicaciones AlN
- Sustrato para envasado de semiconductores
- Soporte para obleas de AlN、placa conductora del calor
- Sustrato para dispositivos de microondas
- Diodos láser
- Módulos IGBT
- Osciladores de antena
- Electrónica de potencia
- Transformadores de alta frecuencia
- Equipo de rayos X
- Sensores MEMS
- Aisladores eléctricos de alta potencia
- Disipadores refrigerados por agua
- Componentes láser
Propiedades del nitruro de aluminio
Propiedades mecánicas
| Propiedades mecánicas | Unidad | AlN |
| Densidad | g/cm³ | 3.34 |
| Dureza Vickers | HV | 1100 |
| Resistencia a la flexión | MPa | 400 |
| Resistencia a la compresión | MPa | 2500 |
| Dureza | MPa-m¹ᐟ² | 3.5 |
| Módulo elástico | GPa | 310 |
| Relación de Poisson | -- | 0.22 |
| Módulo de Young | GPa | 330 |
Propiedades térmicas
| Rendimiento térmico | Unidad | AIN |
| Conductividad térmica | W/（m・K） | 179.2 |
| Temperatura máxima de servicio | °C（rodillo portador） | 1350 |
| Calor específico | J/(kg・K) | 720 |
| Choque térmico | ℃(Poner en agua) | 350 |
| CTE(30℃~300℃，ppm/℃) | 1 × 10-⁶/°C | 4.06 |
| CTE(30℃~500℃，ppm/℃) | 1 × 10-⁶/°C | 4.85 |
Propiedades eléctricas
| Características eléctricas | Unidad | AlN |
| Constante dieléctrica | 1MHz | 7.4 |
| Pérdida dieléctrica | 1MHz | 1.6 × 10-⁴ |
| Tensión de ruptura | kV/mm | 18 |
| Rigidez dieléctrica | kV/mm | ≥20 |
| Resistividad volumétrica a 25 °C | Ω・cm | 2.1 × 10¹⁶ |
Nota: Este valor es sólo de referencia y puede variar ligeramente en función de las condiciones del lote.
Mecanizado de nitruro de aluminio
El nitruro de aluminio (AlN) es una cerámica técnica de alto rendimiento conocida por su excelente conductividad térmica y sus propiedades de aislamiento eléctrico. Como fabricante profesional de cerámica de nitruro de aluminio, Cerámica Jundro se compromete a proporcionar soluciones de materiales ideales para una gran variedad de equipos de alta precisión. Con una amplia experiencia en diseño de materiales, mecanizado de precisión y desarrollo de aplicaciones, somos su mejor socio para el procesamiento de nitruro de aluminio.
Necesita cerámica de nitruro de aluminio a medida? Póngase en contacto con nosotros hoy mismo para hablar con nuestros expertos en materiales y crear una solución que supere sus expectativas.
Mecanizado de prototipos de nitruro de aluminio
Nuestro último vídeo registra el proceso de mecanizado CNC de cerámica de nitruro de aluminio
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El Nitruro de Aluminio es sin duda uno de los materiales de alto valor que sobresale en aplicaciones de semiconductores y dispositivos electrónicos. Por supuesto, existen otros materiales de alto rendimiento como Macor, Shapal Hi-M, carburo de silicio, etc.
Shapal Hi M, también conocido como nitruro de aluminio mecanizable, tiene mejores prestaciones que el nitruro de aluminio y excelentes propiedades aditivas
Macor es una vitrocerámica con porosidad cero y tasa de liberación de gas nula, que tiene la misma capacidad de procesamiento que el metal y puede alcanzar tolerancias de procesamiento ultraelevadas.
Preguntas frecuentes
El nitruro de aluminio (AlN) es un cerámica técnica no conductora de alta conductividad térmica con una excelente estabilidad mecánica y térmica.
Conductividad eléctrica: Aislante eléctrico (no conductor).
Conductividad térmica: Normalmente >170-180 W/m-K, muy superior al de la alúmina y cercano al BeO.
Estanqueidad al gas: Tiene excelente hermeticidad y puede utilizarse en entornos de vacío, plasma y semiconductores.
Otras características: Elevada rigidez dieléctrica, baja dilatación térmica (próxima a la del silicio) y buena resistencia a la corrosión.
Se utiliza ampliamente cuando deben coexistir una elevada disipación térmica y aislamiento eléctrico.
El nitruro de aluminio es difícilmente mecanizable en su forma sinterizada, es una cerámica técnica dura y quebradiza. Se puede consultar en se pueden ranurar, taladrar, fresar y rectificar los bordes, pero requiere herramientas diamantadas y con experiencia en el mecanizado de cerámica.
Astillado/fisuración: Con los avances, las velocidades y el control del refrigerante adecuados, se pueden minimizar las roturas, pero un mecanizado inexperto puede provocar fácilmente el astillado de los bordes.
Rugosidad superficial: Los talleres de precisión pueden conseguir Ra 0,4-0,8 μm, y con un afilado de diamante más fino, Ra 00,2 μm para superficies críticas.
Las aplicaciones típicas son:
Soportes y mandriles para obleas
Difusores y disipadores de calor
Placas térmicas / placas calefactoras
Anillos aislantes y piezas de alineación
Soportes para diodos láser
Sustratos para módulos de alta potencia
Componentes de RF, microondas y cámaras de vacío
Sí. Las piezas de AlN pueden fabricarse en pequeños lotes o cantidades prototipo mediante mecanizado con diamante y rectificado de precisión.
Plazo de entrega habitual: 7-15 días para pequeñas cantidades (en función de la geometría, el grosor y la tolerancia).
Los componentes complejos pueden requerir 2-4 semanas debido al rectificado y la inspección en varias fases.
Seleccione proveedores con:
Certificaciones ISO 9001/14001
Capacidad demostrada de mecanizado con herramientas de diamante para cerámica dura
Experiencia con tolerancias estrictas (por ejemplo, ±0,01-0,02 mm)
Pruebas térmicas y dieléctricas capacidad
Manipulación en sala limpia o en semiconductores
Trazabilidad de los materiales y fichas técnicas completas
Casos prácticos en industrias de semiconductores, láser o gestión térmica
Un proveedor fiable debe proporcionar soporte de prototipos, guía de mecanizado e informes de control de calidad coherentes para cada lote.
Jundro Ceramic es uno de estos proveedores, con una amplia experiencia en el mecanizado de precisión de AlN y capacidades demostradas tanto para piezas pequeñas como de alta complejidad.
| Propiedad | Nitruro de aluminio (AlN) | Alúmina (Al₂O₃) |
| Conductividad térmica | Muy alto (170-180 W/m-K) | Bajo (20-30 W/m-K) |
| Aislamiento eléctrico | Excelente | Excelente |
| Dureza/Resistencia | Moderado | Más alto, más robusto |
| Coste | Más alto | Bajo coste |
| Maquinabilidad | Difícil | Más fácil (pero sigue necesitando herramientas de diamante) |
| Mejor uso | Gestión térmica + aislamiento | Aplicaciones generales de cerámica estructural |
Conclusión:
Elija AlN cuando la disipación térmica es crítica.
Elija Alúmina cuando el coste y la resistencia mecánica son prioritarios.
Sí-El nitruro de aluminio es el sustituto más común y práctico del óxido de berilio (BeO) en aplicaciones térmicas y electrónicas.
Proporciona alta conductividad térmica (~180 W/m-K) comparable al BeO.
Es no tóxico, a diferencia del BeO, que requiere estrictos controles de seguridad.
El AlN ofrece excelentes propiedades dieléctricas y una buena hermeticidad.
Para la mayoría de las aplicaciones electrónicas, láseres y semiconductores de alta potencia, el AlN es la alternativa segura preferida al BeO.
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