ما هو نيتريد الألومنيوم؟
نيتريد الألومنيوم (ALN) هو مادة خزفية متقدمة غير أكسيد الاصطناعية تجمع بين الموصلية الحرارية عالية للغاية ومعامل تمدد حراري مماثل إلى SI و GAAs ، والخصائص الكهربائية الموثوقة ، واستقرار كيميائي ممتاز. هذا يجعلها مثالية للإدارة الحرارية الفعالة والمكونات الإلكترونية عالية الأداء.
طرق الصيغة والتوليف
الصيغة الكيميائية لنيتريد الألومنيوم هي الألومنيوم والنيتريد. في الصناعة الحديثة ، تتمثل طرق التوليف الرئيسية الثلاثة
❉ طريقة النصيحة المباشرة: في جو النيتروجين أو الأمونيا عالي الحرارة من 800 ~ 1200 ℃ ، يتفاعل مسحوق الألومنيوم مباشرة مع النيتروجين أو الأمونيا لتوليف مسحوق النيتريد الألمنيوم. صيغة التفاعل الكيميائي هي: 2Al (s)+n 2 (g) → 2aln (s)
❉ طريقة الحد من الكربون الحراري: تسخين AL 2 O 3 و C في أكثر من 1500 ℃ في الغلاف الجوي N2 ؛ أولاً ، قلل من AL 2 O 3 ، ثم رد فعل المنتج الناتج AL مع N2 لإنشاء ALN. صيغة التفاعل الكيميائي هي: al 2 o 3 (s) + 3c (s) + n 2 (g) ⇌ 2Aln (s) + 3CO (g)
❉ ترسيب البخار الكيميائي: تقنية نمو طور البخار تجمع نيتريد الألومنيوم على سطح الركيزة عن طريق التحكم في تدفق المواد المتفاعلة الغازية وتركيزها.
طرق التوليف الثلاثة أعلاه لها مزايا وعيوب. في التطبيقات العملية ، يجب اتخاذ الخيارات المقابلة بناءً على متطلبات وتكاليف أداء المنتج.
مقارنة خصائص المواد الخزفية
| غرض | وحدة | نيتريد الألومنيوم (ALN) | ألومينا (al 2 o 3 ) | أكسيد البريليوم (BEO) | كربيد السيليكون (كذا) |
| الموصلية الحرارية (25 ℃) | ث/م | 170 | 30 | 300 | 170 |
| التوسعة الحرارية (25 ~ 400 ℃) | 1 × 10 -6 /℃ | 4.5 | 7.3 | 8 | 3.7 |
| أقصى درجة حرارة العمل (خاملة) | ℃ | 2200 | 1800 | 2000 | 1800 |
| ثابت العزل الكهربائي | 1MHz | 8.8 | 8.5 | 6.5 | 40 |
| فقدان العزل الكهربائي | 1MHz | 5*10 -4 | 3*10 -4 | 5*10 -4 | 500*10 -4 |
| قوة العزل الكهربائي (DC@25 ℃) | kv/mm | 15 | 10 | 10 | 0.07 |
| قوة الانثناء (25 ℃) | MPA | 450 | 338 | 200 | 450 |
| سمية | لا | لا | نعم | طفيف | |
| يكلف | وسط | قليل | عالي | عالي |
ملحوظات:
❉ جميع المعلمات تحت الحالة بدون تحميل.
❉ جميع المعلمات نموذجية تعتمد على نقاء 99 ٪ ؛ إنه يظهر اختلافات طفيفة مع صيغ ودرجات مختلفة.
بعد المعالجة من مكونات ALN
تعتبر ما بعد المعالجة عملية أساسية في التطبيقات العملية لتحقيق التركيب الدقيق بين مكونات الخزانة ALN وأجزاء أخرى وتحسين جودة السطح. في الوقت الحاضر ، فإن الأنواع الرئيسية لما بعد المعالجة هي كما يلي:
1. طحن CNC وطحنه: باستخدام الحبوب الكاشطة عالية الصلابة من عجلات طحن الماس لطحن وإزالة المواد من السطح الخزفي ، بما في ذلك طحن عجلة الطحن ، وطحن الماس ، وطحن الحفر.
2. قطع الليزر: تستخدم هذه الطريقة شعاع الليزر عالي الطاقة الناتج عن الليزر لمعالجة سيراميك نيتريد الألومنيوم. إنه مناسب للقطع الدقيق وحفر منتجات مثل ركائز السيراميك.
3. التلميع بمساعدة البلازما: يستخدم التأثيرات المشتركة للقصف المادي للبلازما وتفاعل كيميائي لتحقيق إزالة المواد للحصول على سطح مصقول ناعم.
4. التلميع الميكانيكي الكيميائي (CMP): عملية تلميع مركبة تستخدم كل من الحفر الكيميائي والإزالة الميكانيكية ، وتستخدم على نطاق واسع في صناعة أشباه الموصلات.
5. الانتهاء من المغناطيسية (MRF): هذه الطريقة بين التلميع وغير التوحيد. إنها طريقة تصنيع فائقة الدقة تستخدم الخواص الريولوجية لسائل التلميع المغناطيسي في مجال مغناطيسي للتلميع.
مرفقنا متخصص في تقنية طحن CNC ومعالجة الليزر على ALN Ceramic ويمكن أن يوفر للعملاء مجموعة متنوعة من أجزاء نيتريد الألومنيوم مخصصة للغاية ، مع التحمل الضيق الأبعاد البالغة 0.005 ملم.
التطبيقات النموذجية لنيتريد الألومنيوم
❉ باعتباره عوازل كهربائية عالية الطاقة ، خاصةً عندما تكون العزل الكهربائي العالي والأداء الكهربائي المستقر ضروريين
❉ كركيزة سيراميك للإلكترونيات عالية الطاقة ، وناقلات الرقائق ، وتعبئة أشباه الموصلات
❉ كفضول حراري وانتشار الحرارة للأجهزة الإلكترونية للترددات الراديوية وتردد الراديو
❉ كطبقات عازلة في وسائط التخزين البصرية
❉ كمواد عفن مثالية ومصطلحة لتصنيع المعادن AL و Cu و AG و PB
نظرًا للسمات الحرارية والفيزيائية والكيميائية والكهربائية والبصرية الممتازة التي يمتلكها نيتريد الألومنيوم ، يتم استخدامها عالميًا في إلكترونيات أخرى عالية الطاقة ، وإضاءة عالية الطاقة ، وطاقة جديدة ، وأشباه الموصلات ، والفضاء العسكري ، وغيرها من المجالات.
خاتمة
كمواد خزفية تقنية جديدة ، لعب نيتريد الألومنيوم دورًا مهمًا في العديد من الصناعات والمجالات. مع التقدم والتقدم في تقنية إنتاج مسحوق نيتريد الألومنيوم وتكنولوجيا التحضير ، وكذلك الابتكار المستمر لتكنولوجيا مكونات السيراميك النيتريد الألومنيوم ، سيتم توسيعه بشكل أكبر كإحساس بتبديد حراري أكثر تحسناً وحلًا مكونًا للعزل الكهربائي في مجالات الإلكترونية الدقيقة ، الأجهزة ، IGBT ، التحكم في الانبعاثات ، نقل السكك الحديدية ، أنظمة الطيران ، وغيرها من المجالات.