AlN-氮化铝陶瓷
具有出色导热性能(170-220 W/m-K)的氮化铝陶瓷
氮化铝(AlN)具有很高的热导率和电绝缘性能,是硅的绝佳热匹配材料,也是一种可再生的材料。 安全无毒的氧化铍替代品.适合高温应用
氮化铝的优势
- 无铍毒性问题。
- 高抗等离子性能和出色的热冲击性能。
- 导热性 范围为 170-220 W/m-K。
- 热膨胀系数与硅(Si)非常接近。
- 具有出色的电气绝缘性和机械强度。
- 弯曲强度和硬度高,可承受 1000°C 以上的高温。
- 化学性质稳定,介电常数低,损耗极小。
- 优异的耐磨性,可满足苛刻的应用要求。
氮化铝应用
- 半导体封装基板
- 氮化铝晶片载体导热板
- 微波设备基板
- 激光二极管
- IGBT 模块
- 天线振荡器
- 电力电子
- 高频变压器
- X 射线设备
- MEMS 传感器
- 大功率电气绝缘子
- 水冷散热器
- 激光组件
氮化铝材料特性
机械性能
| 机械性能 | 单位 | AlN |
| 密度 | 克/立方厘米 | 3.34 |
| 维氏硬度 | HV | 1100 |
| 弯曲强度 | 兆帕 | 400 |
| 抗压强度 | 兆帕 | 2500 |
| 韧性 | MPa-m¹ᐟ² | 3.5 |
| 弹性模量 | GPa | 310 |
| 泊松比 | -- | 0.22 |
| 杨氏模量 | GPa | 330 |
热性能
| 热性能 | 单位 | AIN |
| 导热性 | W/(m・K) | 179.2 |
| 最高使用温度 | 摄氏度(带惰轮) | 1350 |
| 比热 | J/(kg・K) | 720 |
| 热冲击 | ℃(放入水中) | 350 |
| CTE(30℃~300℃,ppm/℃) | 1 × 10-⁶/°C | 4.06 |
| CTE(30℃~500℃,ppm/℃) | 1 × 10-⁶/°C | 4.85 |
电气性能
| 电气特性 | 单位 | AlN |
| 介电常数 | 1MHz | 7.4 |
| 介质损耗 | 1MHz | 1.6 × 10-⁴ |
| 击穿电压 | 千伏/毫米 | 18 |
| 介电强度 | 千伏/毫米 | ≥20 |
| 体积电阻率 @ 25 ° C | Ω・cm | 2.1 × 10¹⁶ |
注:此值仅供参考,根据批次情况可能略有不同。
氮化铝加工
氮化铝(AlN)是一种高性能技术陶瓷,以其优异的导热性和电绝缘性能而著称。作为氮化铝陶瓷的专业制造商,我们可以为您提供以下产品 Jundro 陶瓷公司 致力于为各种高精度设备提供理想的材料解决方案。我们在材料设计、精密加工和应用开发方面拥有丰富的经验,是您氮化铝加工的最佳合作伙伴。
氮化铝原型加工
我们的最新视频记录了氮化铝陶瓷的数控加工过程
相关资料
氮化铝无疑是在半导体和电子设备应用中最出色的高价值材料之一。当然,还有其他高性能材料,如 Macor、Shapal Hi-M、碳化硅等。
Shapal Hi M 又称可加工氮化铝,具有比氮化铝更好的性能和出色的添加剂特性
Macor 是一种零孔隙率和零气体释放率的玻璃陶瓷,具有与金属相同的加工能力,可实现超高的加工公差。
常见问题
氮化铝(AlN)是一种 不导电的高导热技术陶瓷 具有出色的机械稳定性和热稳定性。.
导电性: 电绝缘体 (不导电)。.
导热性: 通常情况下 >170-180 W/m-K, ,远高于氧化铝,接近氧化铍。.
气密性 它有 优异的密封性 可用于真空、等离子和半导体环境。.
其他特色 介电强度高、热膨胀率低(接近硅)、耐腐蚀性好。.
它广泛应用于必须同时具备高散热性和电气绝缘性的场合。.
氮化铝是 不易加工 它是一种硬而脆的技术陶瓷。它 可开槽、钻孔、铣削和磨边, 但要求 金刚石工具 并拥有丰富的陶瓷加工经验。.
崩裂/开裂: 如果进给、速度和冷却液控制得当,可以最大限度地减少破损,但如果加工经验不足,很容易造成边缘崩裂。.
表面粗糙度: 精密车间可实现 Ra 0.4-0.8 μm, 而且采用更精细的金刚石磨削、, Ra 00.2 μm 可用于临界表面。.
典型的应用包括
晶圆托架和晶圆卡盘
散热器和散热片
隔热板/加热板
绝缘环和校准部件
激光二极管子安装架
大功率模块基板
射频、微波和真空室组件
是的。氮化铝部件可以在以下条件下生产 小批量或原型数量 使用金刚石加工和精密研磨。.
典型前置时间: 7-15 天 适用于小批量生产(取决于几何形状、厚度和公差)。.
复杂部件可能需要 2-4 周 由于需要进行多步打磨和检查。.
选择具备以下条件的供应商:
ISO 9001/14001 认证
久经考验的金刚石工具加工能力 用于硬质陶瓷
经验 严格的公差 (例如,±0.01-0.02 毫米)
热测试和介电测试 能力
洁净室或半导体级处理
材料可追溯性 和完整的数据表
案例研究 半导体、激光或热管理行业
可靠的供应商应提供 原型支持、加工指导和一致的质量控制报告 每个批次。.
Jundro Ceramic 就是这样一家供应商,它在精密氮化铝加工方面拥有丰富的经验,并在小批量和高复杂度零件的加工方面拥有成熟的能力。.
| 财产 | 氮化铝(AlN) | 氧化铝(Al₂O₃) |
| 导热性 | 非常高(170-180 W/m-K) | 低(20-30 W/m-K) |
| 电气绝缘 | 优秀 | 优秀 |
| 硬度/强度 | 中度 | 更高、更坚固 |
| 费用 | 更高 | 低成本 |
| 机械加工性能 | 困难 | 更简单(但仍需要金刚石工具) |
| 最佳用途 | 热管理 + 隔热 | 一般结构陶瓷应用 |
结论
选择 AlN 当散热要求很高时。.
选择 氧化铝 当成本和机械强度是首要考虑因素时。.
是氮化铝是最常见、最实用的氧化铍 (BeO) 替代品 在热能和电子应用中。.
它规定 高导热系数(~180 W/m-K) 与氧化铍相当。.
它是 无毒, 与氧化铍不同,氧化铍需要严格的安全控制。.
氮化铝具有出色的介电性能和良好的密封性。.
在大多数大功率电子、激光和半导体应用中,AlN 是 BeO 的首选安全替代品。.