AlN-窒化アルミニウムセラミック
熱伝導性に優れたAINセラミックス(170~220W/m・K)
窒化アルミニウム(AlN)は、高い熱伝導性と電気絶縁性を持ち、シリコンと熱的に完全にマッチし、BeOに代わる安全で無害な材料です。高温用途に最適
AINの利点
- ベリリアの毒性は心配ない。
- 高い耐プラズマ性と優れた熱衝撃性能。
- 熱伝導率は170~220W/m・K。
- 熱膨張係数はシリコン(Si)に近い。
- 優れた電気絶縁性と機械的強度を持つ。
- 曲げ強さと硬度が高く、1000℃以上の温度にも耐える。
- 化学的に安定で、誘電率が低く、損失が少ない。
- 要求の厳しい用途に対応する卓越した耐摩耗性。
AlNアプリケーション
- 半導体パッケージ基板
- マイクロ波デバイス基板
- レーザーダイオード
- IGBTモジュール
- アンテナ発振器
- パワーエレクトロニクス
- 高周波トランス
- X線装置
- MEMSセンサー
- 高電力電気絶縁体
- 水冷ヒートシンク
- レーザーコンポーネント
窒化アルミニウムの特性
機械的特性
機械的性質 | 単位 | AIN |
密度 | g/cm³ | 3.34 |
ビッカース硬度 | HV | 1100 |
曲げ強度 | MPa | 400 |
圧縮強度 | MPa | 2500 |
タフネス | MPa-m¹ᐟ | 3.5 |
弾性率 | GPa | 310 |
ポアソン比 | -- | 0.22 |
ヤング率 | GPa | 330 |
熱特性
熱性能 | 単位 | AIN |
熱伝導率 | W/(m・K) | 179.2 |
最高使用温度 | ℃(キャリングアイドラー) | 1350 |
比熱 | J/(kg・K) | 720 |
熱衝撃 | 水に入れる | 350 |
CTE(30℃~300℃、ppm/℃) | 1 × 10-⁶/°C | 4.06 |
CTE(30℃~500℃、ppm/℃) | 1 × 10-⁶/°C | 4.85 |
電気的特性
電気的特性 | 単位 | AIN |
誘電率 | 1MHz | 7.4 |
誘電損失 | 1MHz | 1.6 × 10-⁴ |
絶縁破壊電圧 | kV/mm | 18 |
絶縁耐力 | kV/mm | ≥20 |
体積抵抗率 @ 25°C | Ω・cm | 2.1 × 10¹⁶ |
注:この値は参考値であり、バッチ条件により多少異なる場合がある。
窒化アルミニウム加工
窒化アルミニウム(AlN)は、優れた熱伝導性と電気絶縁性で知られる高性能テクニカルセラミックスです。窒化アルミニウムセラミックスの専門メーカーとして ジュンドロ・セラミックス は、様々な高精度機器に理想的な材料ソリューションを提供することをお約束します。材料設計、精密加工、アプリケーション開発における豊富な経験を持つ当社は、窒化アルミニウム加工のベストパートナーです。
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窒化アルミニウム試作加工
最新のビデオでは、窒化アルミニウム・セラミックスのCNC加工工程を記録している。
関連資料
窒化アルミニウムは間違いなく、半導体や電子デバイスの用途に秀でた高価値材料のひとつである。もちろん、マコール、シャパールHi-M、炭化ケイ素など、他の高性能材料もあります。
機械加工可能な窒化アルミニウムとしても知られるシャパールHi Mは、窒化アルミニウムよりも優れた性能を持ち、優れた添加剤特性を有する。
マコールは気孔率ゼロ、ガス放出率ゼロのガラスセラミックスで、金属と同等の加工能力を持ち、超高加工公差を実現できる。
よくある質問
AINとは?
窒化アルミニウム(AIN)は、優れた熱伝導性、電気絶縁性、機械的強度で知られる高性能セラミック材料です。AINは、電子・半導体用途や高温・高出力デバイスに広く使用されています。AINは、電気絶縁性を維持しながら効果的に熱を放散する能力が高く評価されており、LED基板、パワーエレクトロニクス、ヒートシンクなどの分野での使用に最適です。さらに、耐腐食性、耐酸化性にも優れ、過酷な環境下での耐久性を保証します。
窒化アルミニウム(AIN)は人体に有害か?
窒化アルミニウム(AIN)は、通常の取り扱い条件下では一般的に無毒と考えられています。しかし、高温にさらされた場合、特に機械加工や焼結などの工程で、AINは窒素酸化物(NOx)やその他の有害化合物などの有毒なガスを放出する可能性があります。これらのヒュームは、大量に吸い込むと健康被害をもたらす可能性があります。
リスクを最小限に抑えるためには、AINが処理されている場所での保護具(呼吸器など)の着用や適切な換気の確保など、安全ガイドラインに従うことが重要です。固体状のAINは、人体に有害であるとは考えられていませんが、他の工業材料と同様に、潜在的に有害な粉塵やヒュームにさらされないようにするためには、適切な取り扱いと予防措置が不可欠です。
窒化アルミニウムセラミックスは機械加工や成形が可能か?
窒化アルミニウム・セラミックスは機械加工が可能で、カスタム設計に最適です。しかし、高性能の用途に必要な精度を達成するには、ダイヤモンドコーティングされたブレードなど、特殊な工具や技術が必要です。
窒化アルミニウムセラミックスはどのような産業で使用されていますか?
窒化アルミニウム・セラミックスは、エレクトロニクス、半導体製造、航空宇宙、自動車、電気通信などの産業で、特に高い熱伝導性と電気絶縁性を必要とする部品に広く使用されています。
窒化アルミニウムの熱伝導率は、他のセラミックスと比べてどうですか?
窒化アルミニウムは、セラミックの中で最も高い熱伝導率を持ち、電子部品の熱管理に理想的です。アルミナ(Al2O3)のような材料と比較して、AINは著しく優れた熱性能を提供します。
窒化アルミニウムセラミックスと窒化ケイ素セラミックスの違いは何ですか?
どちらも高性能セラミックですが、窒化アルミニウム(AIN)は主に優れた熱伝導性で知られ、窒化ケイ素(Si3N4)は機械的強度と耐摩耗性に優れています。どちらを選択するかは、具体的な用途要件によります。
窒化アルミニウム(AIN)の主な用途は?
窒化アルミニウム(AIN)は、その優れた熱伝導性と電気絶縁性により、高性能用途に広く使用されています。一般的な用途としては、LED基板、パワーエレクトロニクス、ヒートシンク、高温環境での部品などがあります。