AlN-窒化アルミニウムセラミック
熱伝導性に優れたAlN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、シリコンとの熱的な相性は完璧である。 BeOに代わる安全で無害な代替品.高温用途に適している
AlN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 の範囲は170~220W/m・Kである。
- 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
- AlNウェハ・キャリア熱伝導プレート
- 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 | 窒化アルミニウム |
| 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 | 窒化アルミニウム |
| 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
窒化アルミニウム(AlN)は 非導電性高熱伝導テクニカルセラミック 機械的および熱的安定性に優れている。.
電気伝導率: 電気絶縁体 (導電性ではない)。.
熱伝導率: 一般的に >170-180 W/m-K, アルミナよりはるかに高く、BeOに近い。.
気密性: それは 優れた密閉性 真空、プラズマ、半導体環境で使用できる。.
その他の特徴 高い絶縁耐力、低熱膨張(シリコンに近い)、優れた耐食性。.
高熱放散と電気絶縁が共存しなければならない場所で広く使用されている。.
窒化アルミニウムは 加工しにくい 焼結体では、硬くて脆い技術用セラミックである。それは 溝加工、ドリル加工、フライス加工、エッジ研磨が可能。, が必要である。 ダイヤモンド工具 と経験豊富なセラミック加工技術者。.
欠け/ひび割れ: 適切な送り、速度、クーラント制御を行えば、破損を最小限に抑えることができるが、経験の浅い加工では、簡単にエッジチッピングが発生する。.
表面粗さ: 精密加工工場は、次のことを実現できる。 Ra 0.4-0.8 μm, そして、より微細なダイヤモンド研磨が施されている、, Ra 00.2 μm は重要な表面で達成可能である。.
代表的な用途は以下の通り:
ウェハーキャリアとウェハーチャック
ヒートスプレッダーとヒートシンク
サーマルプレート / ヒータープレート
絶縁リングとアライメント部品
レーザーダイオードサブマウント
ハイパワーモジュール用基板
RF、マイクロ波、真空チャンバー部品
はい。AlN部品は 小ロットまたは試作品 ダイヤモンド加工と精密研削を使用している。.
一般的なリードタイム 7~15日 少量の場合(形状、厚さ、公差による)。.
複雑な部品には 2~4週間 多段階の研磨と検査による。.
を持つサプライヤーを選択する:
ISO 9001/14001認証
実証済みのダイヤモンド工具加工能力 ハードセラミックス用
経験 厳しい公差 (例:±0.01~0.02mm)
熱および誘電試験 能力
クリーンルームまたは半導体グレードの取り扱い
材料のトレーサビリティ および完全なデータシート
ケーススタディ 半導体、レーザー、熱管理業界
信頼できるサプライヤーは、以下を提供すべきである。 試作サポート、加工指導、一貫したQCレポート すべてのバッチに対して。.
ジュンドロ・セラミックは、精密AlN加工で豊富な経験を持ち、小ロット部品から高複雑部品まで対応できる実績のあるサプライヤーである。.
| プロパティ | 窒化アルミニウム(AlN) | アルミナ(Al₂O₃) |
| 熱伝導率 | 非常に高い (170-180 W/m-K) | 低い(20~30W/m・K) |
| 電気絶縁 | 素晴らしい | 素晴らしい |
| 硬さ/強さ | 中程度 | より高く、より堅牢に |
| コスト | より高い | 低コスト |
| 加工性 | 難しい | より簡単(ただしダイヤモンド工具が必要) |
| ベストユース | 熱管理+断熱 | 一般構造用セラミック用途 |
結論
選ぶ 窒化アルミニウム 放熱が重要な場合.
選ぶ アルミナ コストと機械的強度を優先する場合。.
はい窒化アルミニウムは、酸化ベリリウム(BeO)の最も一般的かつ実用的な代替品である。 熱的および電子的応用において。.
それは次のようなものだ。 高い熱伝導率 (~180 W/m-K) BeOに匹敵する。.
それは 無毒, 厳格な安全管理が必要なBeOとは異なる。.
AlNは優れた誘電特性を持ち、気密性が高い。.
ほとんどの高出力電子機器、レーザー、半導体用途において、AlNはBeOに代わる安全な選択肢として好まれている。.