질화알루미늄(AIN) 뛰어난 열 전도성과 탁월한 전기 절연 품질로 유명합니다. 광범위한 전기 장비에 사용되는 일반적인 세라믹 물질입니다. 질화알루미늄 세라믹은 열팽창 및 전기 절연 특성 외에도 구리, 리튬, 알루미늄을 포함한 용융 금속에 대한 내성이 있습니다. 질화알루미늄화학적, 물리적 특성으로 인해 다양한 산업 응용 분야에서 유용한 소재입니다.
그러나 제조 과정에서 질화알루미늄은 주로 소결 공정에 따라 두 가지 유형으로 구분됩니다.에슈레스 소결 질화알루미늄 그리고열간압착 질화알루미늄. 이 두 범주의 기능과 응용 프로그램은 크게 다릅니다.
무압력 질화알루미늄고순도 질화알루미늄 분말을 소량의 소결조제(예: Y2O3)와 혼합하여 원하는 형태로 성형(예: 건식압착 또는 등압성형)한 후 보호용 불활성 분위기(질소) 하에서 고온(1800°C ~ 2000°C)에서 소결하는 공정입니다. 이 공정은 소결 조제와 AlN 입자 표면에 존재하는 알루미나 사이의 반응에 의존하여 입자의 재배열과 치밀화를 촉진하는 액상을 형성합니다.
특징:
저렴한 비용: 장비 요구 사항이 상대적으로 간단하므로 대규모 대량 생산에 적합합니다.
복잡한 형상: 다양한 불규칙한 형상의 부품과 박판(예: 세라믹 기판)을 제조할 수 있습니다.
성능: 대부분의 산업 요구를 충족할 수 있지만 외부 압력이 부족하여 재료에 작은 기공이 쉽게 존재하며 밀도는 일반적으로 97%에서 99% 사이입니다.
주요 응용 프로그램:
반도체 패키징 기판(LED, 파워 모듈 기판 등)
방열판 및 절연 개스킷
내식성 및 내열성 장치 부품
열간압착 질화알루미늄핫 프레싱(Hot Pressing)이라는 특별한 공정을 통해 생산됩니다. 고온 소결 중에는 수십 또는 수백 메가파스칼의 단방향 고압이 재료에 가해집니다. 고온 및 고압의 이러한 시너지 효과는 탁월한 성능을 달성하는 데 중요합니다.
특징:
극도로 높은 밀도: 압력을 가하면 입자 사이의 기공이 빠져나와 이론값(>99%)에 근접할 수 있는 밀도가 됩니다.
99%)에 근접할 수 있는 밀도가 됩니다.
탁월한 기계적 특성: 기존 소결 AlN에 비해 열간 압착 AlN은 굽힘 강도와 경도가 더 높습니다.
탁월한 열전도율: 극도로 낮은 다공성으로 인해 포논 산란이 감소하며 열전도율은 일반적으로 더 안정적이고 상한에 더 가깝습니다.
한계: 높은 비용, 낮은 생산 효율성 및 일반적으로 디스크나 블록과 같은 단순한 기하학적 형태만 처리할 수 있습니다.
주요 응용 분야(고급 특수 요구 사항):
고출력 레이저의 방열 및 패키징
차세대 고출력 밀도 무선 주파수/마이크로파 장치
항공우주 분야의 초고신뢰성 전자 시스템을 위한 열 방출
특정 극한 조건에서의 과학 연구 장비 또는 벤치마크 테스트 구성 요소
어떻게 선택해야 합니까?선택무압력 질화알루미늄
만약: 전자 회로 기판(PCB), LED 방열판 또는 간단한 산업용 절연 부품을 사용하여 작업하고 있는 경우. 무압력 질화알루미늄은 가장 비용 효율적이고 성숙한 옵션입니다.선택열간압착 질화알루미늄