Introducción
El nitruro de aluminio (ALN) toma el liderazgo en las propiedades térmicas entre la cerámica industrial y es un material de cerámica base indispensable para dispositivos electrónicos. Este artículo generalizará las propiedades térmicas de nitruro de aluminio (ALN) Ceramics y usos relacionados.
Ventajas de las propiedades térmicas
※ Conductividad térmica alta
Teóricamente, la conductividad térmica cerámica de nitruro de aluminio puede ser tan alta como 320W/km, cerca del óxido de berilio y el carburo de silicio. Incluso la conductividad térmica Aln policristalina comúnmente utilizada en la industria puede alcanzar 100 ~ 260W/km, por lo tanto, cuando la cerámica de nitruro de aluminio se usa como portadores de disipación de calor o disipadores de calor de cerámica en circuitos integrados de alta potencia, el calor generado por el dispositivo puede disiparse rápidamente , de manera uniforme y eficiente, mejorando el rendimiento del producto.
※ Coeficiente de expansión térmica baja (CTE)
El coeficiente de expansión térmica del material cerámico de nitruro de aluminio es pequeño, 4.6* 10-6/℃, que está cerca del coeficiente de expansión térmica de los materiales semiconductores de tercera generación como SI y GaAs (arsenuro de galio). Por lo tanto, el nitruro de aluminio como sustrato de COB puede reducir significativamente el estrés térmico generado por el chip durante la operación, mejorando así la confiabilidad, estabilidad y vida útil del equipo.
※ Estabilidad térmica a alta temperatura
La cerámica de nitruro de aluminio tiene una excelente estabilidad térmica, y su punto de fusión es superior a 2200 ℃, que es más alto que el punto de fusión de la mayoría de los materiales metálicos. En el aire, sus propiedades mecánicas pueden mantenerse bien incluso a una temperatura de funcionamiento de 1000 ℃; En una atmósfera inerte, la temperatura de funcionamiento puede ser tan alta como 1400 ℃. Por lo tanto, la cerámica de nitruro de aluminio también tiene un potencial inconmensurable en aplicaciones de alta temperatura.
※ Resistencia a la corrosión del metal fundido
No hubo humectación con metales fundidos en condiciones de temperatura extremadamente alta.
Comparación de propiedades térmicas de materia prima
Conductividad térmica
Coeficiente de expansión térmica
Usos de propiedades térmicas
※ Industrias electrónicas
Se usan ampliamente en iluminación LED, módulos de alta potencia y equipos de fabricación de semiconductores. Sus formas principales incluyen disipador de calor de nitruro de aluminio, sustrato de cerámica y cerámica de empaque.
※ Material refractario inerte de alto templo
El nitruro de aluminio se puede usar como material de crisol para hierro fundido fundido, aleaciones de aluminio o aluminio, un material de tubo protector, un material de molde de fundición y un recipiente de reacción de alta temperatura y revestimiento de horno durante la fundición de metal durante
※ Calentadores de cerámica y horno de nitruro de aluminio de alta temperatura
Ideal para hacer elementos de calentador y horno y otras partes resistentes a la alta temperatura de hornos de alta temperatura
※ Industria de automóviles
Los materiales de nitruro de aluminio son ideales para fabricar módulos de disipación de calor y sistemas de gestión de baterías de vehículos eléctricos.
※ Materiales de intercambio de calor
Dado que la conductividad térmica superior del nitruro de aluminio, a menudo se usa para producir materiales de intercambiador de calor para turbinas de gas marino, piezas resistentes al calor para motores de combustión interna y sistemas de protección térmica.
※ Comunicación de microondas
El nitruro de aluminio se utiliza para fabricar sustratos de cerámica de circuito de microondas y materiales de embalaje.
※ Cerámica estructural
La cerámica de nitruro de aluminio generalmente produce piezas resistentes a la corrosión de alta temperatura, como platos de evaporación de Al, obleas de nitruro de aluminio y chucks de aspiradora semiconductores.
Conclusión
Las propiedades térmicas sobresalientes de la cerámica de nitruro de aluminio optimizan y mejoran significativamente el rendimiento de los productos electrónicos de alta potencia. Con la innovación de la tecnología de purificación de polvo de nitruro de aluminio y el avance del proceso de producción de piezas de cerámica de nitruro de aluminio, la cerámica de nitruro de aluminio influirá significativamente en muchas más industrias de alta tecnología.