Descrizione del prodotto
Il nitruro di alluminio, formula AlN, è un materiale più recente nella famiglia delle ceramiche tecniche. Sebbene la sua scoperta sia avvenuta oltre 100 anni fa, negli ultimi 20 anni è stato sviluppato in un prodotto commercialmente valido con proprietà controllate e riproducibili.
Il nitruro di alluminio ha una struttura cristallina esagonale ed è un materiale legato covalente. Per produrre un materiale denso di qualità tecnica è necessario l'uso di coadiuvanti di sinterizzazione e pressatura a caldo. Il materiale è stabile a temperature molto elevate in atmosfere inerti. Nell'aria, l'ossidazione superficiale inizia al di sopra dei 700°C. Si forma uno strato di ossido di alluminio che protegge il materiale fino a 1370°C. Al di sopra di questa temperatura si verifica un'ossidazione di massa. Il nitruro di alluminio è stabile in atmosfere di idrogeno e anidride carbonica fino a 980°C.
Il materiale si dissolve lentamente negli acidi minerali attraverso l'attacco ai bordi del grano e negli alcali forti attraverso l'attacco ai grani di nitruro di alluminio. Il materiale si idrolizza lentamente in acqua. La maggior parte delle applicazioni attuali sono nel settore dell'elettronica dove la rimozione del calore è importante. Questo materiale è interessante come alternativa non tossica al berillio. Sono disponibili metodi di metallizzazione per consentire l'uso di AlN al posto dell'allumina e del BeO per molte applicazioni elettroniche
Proprietà fisiche
✔ Buone proprietà dielettriche
✔ Alta conducibilità termica
✔ Basso coefficiente di dilatazione termica, vicino a quello del silicio
✔ Non reattivo con normali prodotti chimici e gas di processo a semiconduttore
Applicazioni
✔ Dissipatori di calore e diffusori di calore
✔ Isolanti elettrici per laser
✔ Mandrini, anelli di serraggio per apparecchiature per la lavorazione di semiconduttori
✔ Isolanti elettrici
✔ Manipolazione e lavorazione di wafer di silicio
✔ Substrati e isolanti per dispositivi microelettronici e dispositivi optoelettronici
✔ Substrati per pacchetti elettronici
✔ Chip carrier per sensori e rivelatori
✔ Chiplet
✔ Collettori
✔ Componenti per la gestione del calore laser
✔ Infissi in metallo fuso
✔ Pacchetti per dispositivi a microonde
Proprietà dei materiali
Meccanico | Unità di misura | SI/metrico | (Imperiale) |
Densità | gm/cc (lb/ft3) | 3.26 | -203.5 |
Porosità | % (%) | 0 | 0 |
Colore | — | grigio | — |
Resistenza alla flessione | MPa (lb/pollici2x103) | 320 | -46.4 |
Modulo elastico | GPa (lb/pollici2x106) | 330 | -47.8 |
Modulo di taglio | GPa (lb/pollici2x106) | — | — |
Modulo di massa | GPa (lb/pollici2x106) | — | — |
Rapporto di Poisson | — | 0.24 | -0.24 |
Resistenza alla compressione | MPa (lb/pollici2x103) | 2100 | -304.5 |
Durezza | Kg/mm2 | 1100 | — |
Resistenza alla frattura KIC | MPa•m1/2 | 2.6 | — |
Temperatura massima di utilizzo | °C (°F) | — | — |
(nessun caricamento) |
Termico |
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Conduttività termica | W/m•°K (BTU•in/ft2•hr•°F) | 140–180 | (970–1250) |
Coefficiente di espansione termica | 10–6/°C (10–6/°F) | 4.5 | -2.5 |
Calore specifico | J/Kg•°K (Btu/lb•°F) | 740 | -0.18 |
Elettrico |
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Rigidità dielettrica | ac-kv/mm (volt/mil) | 17 | -425 |
Costante dielettrica | @ 1 MHz | 9 | -9 |
Fattore di dissipazione | @ 1 MHz | 0.0003 | -0.0003 |
Perdita tangente | @ 1 MHz | — | — |
Resistività volumetrica | ohm•cm | >1014 | — |
Imballaggio e spedizione
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