(Varmpressad AlNProducerad avWintrustek)
Aluminiumnitrid (AIN) är känt för sin utmärkta värmeledningsförmåga och exceptionella elektriska isoleringsegenskaper. Det är ett vanligt keramiskt ämne som används i ett brett utbud av elektrisk utrustning. Aluminiumnitridkeramer är resistenta mot smälta metaller, inklusive koppar, litium och aluminium, förutom deras värmeutvidgning och elektriska isoleringsegenskaper. Aluminiumnitridär ett användbart material i olika industriella tillämpningar på grund av dess kemiska och fysikaliska egenskaper.
Vid tillverkning delas dock aluminiumnitrid i första hand upp i två typer baserat på sintringsprocessen: pr.essureless sintrad aluminiumnitrid ochvarmpressad aluminiumnitrid. Funktionerna och tillämpningarna för dessa två kategorier skiljer sig markant.
Trycklös aluminiumnitridblandar högrent aluminiumnitridpulver med en liten mängd av ett sintringshjälpmedel (som Y2O3), formar blandningen till önskad form (till exempel genom torrpressning eller isostatisk pressning) och sedan sintrar den vid hög temperatur (1800°C till 2000°C) under en skyddande inert atmosfär (kväve). Denna process bygger på reaktionen mellan sintringshjälpmedlet och aluminiumoxiden som finns på ytan av AlN-partiklarna, vilket bildar en vätskefas som främjar omarrangemang och förtätning av partiklarna.
Funktioner:
Lägre kostnad: utrustningskraven är relativt enkla, vilket gör den lämplig för storskalig massproduktion.
Komplexa former: den kan tillverka olika oregelbundet formade delar och tunna plattor (som keramiska substrat).
Prestanda: även om det kan möta de flesta industriella behov, på grund av bristen på externt tryck, är små porer lätt närvarande i materialet, och densiteten är vanligtvis mellan 97% och 99%.
Huvudapplikationer:
Halvledarförpackningssubstrat (som LED- och effektmodulsubstrat)
Kylflänsar och isolerande packningar
Korrosionsbeständiga och värmebeständiga enhetskomponenter
Varmpressad aluminiumnitridtillverkas med en speciell process som kallas varmpressning. Under högtemperatursintring appliceras ett enkelriktat högtryck på tiotals eller till och med hundratals megapascal på materialet. Denna synergistiska effekt av hög temperatur och högt tryck är nyckeln till att uppnå dess exceptionella prestanda.
Funktioner:
Extremt hög densitet: tryck tvingar ut porerna mellan partiklar, vilket resulterar i en densitet som kan närma sig det teoretiska värdet (~99%).
Utmärkta mekaniska egenskaper: jämfört med konventionellt sintrad AlN har varmpressad AlN högre böjhållfasthet och hårdhet.
Utmärkt värmeledningsförmåga: på grund av den extremt låga porositeten minskar fononspridningen, och dess värmeledningsförmåga är vanligtvis mer stabil och närmare den övre gränsen.
Begränsningar: hög kostnad, låg produktionseffektivitet och vanligtvis endast enkla geometriska former som skivor eller block kan bearbetas.
Huvudapplikationer (avancerade specialkrav):
Värmeavledning och förpackning av högeffektlasrar
Nästa generations radiofrekvens-/mikrovågsenheter med hög effektdensitet
Värmeavledning för elektroniska system med ultrahög tillförlitlighet inom flyg- och rymdområdet
Vetenskaplig forskningsutrustning eller benchmarktestningskomponenter under vissa extrema förhållanden
Hur ska man välja?
Väljtrycklös aluminiumnitridom: Du arbetar med elektroniska kretskort (PCB), LED-kylflänsar eller enkla industriella isoleringskomponenter. Trycklös aluminiumnitrid är det mest kostnadseffektiva och mogna alternativet.
Väljvarmpressad aluminiumnitridom: Din applikationsmiljö är extremt krävande, såsom elektrostatiska chuckar (ESC) för halvledaretsningsutrustning, högpresterande laserbaser eller strukturella precisionskomponenter som måste motstå höga mekaniska påfrestningar. Densitet och styrka fördelarna med varmpressad aluminiumnitrid är oersättliga i dessa fall.
