Τι είναι το νιτρίδιο αλουμινίου;
Το νιτρίδιο αλουμινίου (ALN) είναι ένα συνθετικό μη οξείδιο προηγμένο κεραμικό υλικό που συνδυάζει εξαιρετικά υψηλή θερμική αγωγιμότητα και παρόμοιο συντελεστή θερμικής διαστολής σε SI και GAAS, αξιόπιστες ηλεκτρικές ιδιότητες και εξαιρετική χημική σταθερότητα. Αυτό το καθιστά ιδανικό για αποτελεσματική θερμική διαχείριση και ηλεκτρονικά εξαρτήματα υψηλής απόδοσης.
Οι μέθοδοι φόρμουλας και σύνθεσης
Ο χημικός τύπος για το νιτρίδιο αλουμινίου είναι το αλουμίνιο και το νιτριδίδιο. Στη σύγχρονη βιομηχανία, οι τρεις κύριες μέθοδοι σύνθεσης είναι η άμεση νιτρίδωση, η μείωση της καρβοθερμικής και η εναπόθεση χημικών ατμών:
❉ Μέθοδος άμεσης νιτρίδας: Σε ατμόσφαιρα αζώτου ή αμμωνίας υψηλής θερμοκρασίας 800 ~ 1200 ℃, η σκόνη αλουμινίου αντιδρά άμεσα με άζωτο ή αμμωνία για να συνθέσει σκόνη νιτριδίου αλουμινίου. Ο τύπος χημικής αντίδρασης είναι: 2AL (s)+n 2 (g) → 2Aln (ες)
❉ Μέθοδος θερμικής μείωσης του άνθρακα: Ζεσταίνετε το ομοιόμορφα αναμεμειγμένο Al 2 O 3 και C σε πάνω από 1500 ℃ στην ατμόσφαιρα N2. Πρώτον, μειώστε το AL 2 O 3 , στη συνέχεια αντιδρήστε το προκύπτον προϊόντος AL με N2 για να δημιουργήσει ALN. Ο τύπος χημικής αντίδρασης είναι: al 2 o 3 (s) + 3c (s) + n 2 (g) ⇌ 2aln (s) + 3co (g)
❉ Απορρίμματα χημικών ατμών: Μια τεχνική ανάπτυξης φάσης ατμών συνθέτει το νιτρίδιο του αλουμινίου σε επιφάνεια του υποστρώματος ελέγχοντας τη ροή και τη συγκέντρωση των αερίων αντιδραστηρίων.
Οι παραπάνω τρεις μέθοδοι σύνθεσης έχουν πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Σε πρακτικές εφαρμογές, οι αντίστοιχες επιλογές πρέπει να γίνονται με βάση τις απαιτήσεις απόδοσης και το κόστος του προϊόντος.
Σύγκριση των ιδιοτήτων κεραμικού υλικού
| Είδος | Μονάδα | Νιτρίδιο αλουμινίου (ALN) | Αλουμίνα (al 2 o 3 ) | Οξείδιο βηρυλλίου (BEO) | Καρβίδιο πυριτίου (sic) |
| Θερμική αγωγιμότητα (25 ℃) | W/mk | 170 | 30 | 300 | 170 |
| Θερμική επεκτατική (25 ~ 400 ℃) | 1 × 10 -6 /℃ | 4.5 | 7.3 | 8 | 3.7 |
| Μέγιστη θερμοκρασία εργασίας (αδρανής) | ℃ | 2200 | 1800 | 2000 | 1800 |
| Διηλεκτρική σταθερά | 1MHz | 8.8 | 8.5 | 6.5 | 40 |
| Διηλεκτρική απώλεια | 1MHz | 5*10 -4 | 3*10 -4 | 5*10 -4 | 500*10 -4 |
| Διηλεκτρική αντοχή (dc@25 ℃) | KV/mm | 15 | 10 | 10 | 0,07 |
| Αντοχή στην κάμψη (25 ℃) | MPA | 450 | 338 | 200 | 450 |
| Τοξικότητα | Οχι | Οχι | Ναί | Μικρός | |
| Κόστος | Μέσο | Χαμηλός | Ψηλά | Ψηλά |
Σημειώσεις:
❉ Όλες οι παράμετροι βρίσκονται κάτω από το κράτος χωρίς φορτίο.
❉ Όλες οι παράμετροι είναι τυπικές βασισμένες σε καθαρότητα 99%. Εμφανίζει μικρές διαφορές με διαφορετικούς τύπους και βαθμούς.
Μετά την επεξεργασία των στοιχείων ALN
Η μετα-επεξεργασία είναι μια βασική διαδικασία στις πρακτικές εφαρμογές για την επίτευξη ακριβούς τοποθέτησης μεταξύ των κεραμικών στοιχείων ALN και άλλων τμημάτων και τη βελτίωση της ποιότητας της επιφάνειας. Επί του παρόντος, οι κύριοι τύποι μετα-επεξεργασίας έχουν ως εξής:
1.
2. Κοπή λέιζερ: Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιεί τη δέσμη λέιζερ υψηλής ενέργειας που παράγεται από το λέιζερ για την επεξεργασία κεραμικών νιτριδίου αλουμινίου. Είναι κατάλληλο για ακριβή κοπή και γεώτρηση προϊόντων όπως κεραμικά υποστρώματα.
3. Βοηθούμενη από το πλάσμα στίλβωση: Χρησιμοποιεί τα συνδυασμένα αποτελέσματα του φυσικού βομβαρδισμού και της χημικής αντίδρασης του πλάσματος για να επιτευχθεί η απομάκρυνση υλικού για να επιτευχθεί μια ομαλή γυαλισμένη επιφάνεια.
4. Χημική μηχανική στίλβωση (CMP): Μια σύνθετη διαδικασία στίλβωσης που χρησιμοποιεί τόσο χημική χάραξη όσο και μηχανική απομάκρυνση, που χρησιμοποιείται ευρέως στη βιομηχανία ημιαγωγών.
5. Magnetorheological Finishing (MRF): Αυτή η μέθοδος είναι μεταξύ στίλβου και μη χρωματισμού. Πρόκειται για μια μέθοδο επεξεργασίας με εξαιρετικά προβλήτα που χρησιμοποιεί τις ρεολογικές ιδιότητες του μαγνητορολογικού υγρού στίλβωση σε ένα μαγνητικό πεδίο για να γυαλίσει.
Η εγκατάστασή μας ειδικεύεται στην τεχνολογία λείανσης και επεξεργασίας λέιζερ CNC στην Ceramic ALN και μπορεί να παρέχει στους πελάτες μια ποικιλία προσαρμοσμένων τμημάτων νιτρικού αλουμινίου εξαιρετικά υψηλής ακρίβειας με διαστάσεις στενές ανοχές ± 0,005mm.
Τυπικές εφαρμογές νιτριδίου αλουμινίου
❉ Ως ηλεκτρικοί μονωτές υψηλής ισχύος, ειδικά όταν η υψηλή ηλεκτρική μόνωση και η σταθερή ηλεκτρική απόδοση είναι απαραίτητες
❉ Ως κεραμικό υπόστρωμα για ηλεκτρονικά υψηλής ισχύος, φορείς τσιπ και συσκευασία ημιαγωγών
❉ ως ψύκτης θερμότητας και διανομέα θερμότητας για ηλεκτρονικές συσκευές υψηλής ισχύος και ραδιοσυχνότητας
❉ ως διηλεκτρικά στρώματα σε μέσα οπτικής αποθήκευσης
❉ Ως ιδανικό Crucible και υλικό χύτευσης για AL, CU, AG και PB Metallurgy Manufacturing
Λόγω των εξαιρετικών θερμικών, φυσικών, χημικών, χημικών, ηλεκτρικών και οπτικών χαρακτηριστικών του κεραμικού, χρησιμοποιείται παγκοσμίως σε άλλα ηλεκτρονικά υψηλής ισχύος, φωτισμό υψηλής ισχύος, νέα ενέργεια, ημιαγωγούς, στρατιωτικούς, αεροδιαστημικούς και άλλους τομείς.
Σύναψη
Ως νέο τεχνικό κεραμικό υλικό, το νιτρίδιο αλουμινίου έχει διαδραματίσει σημαντικό ρόλο σε πολλές βιομηχανίες και πεδία. Με την πρόοδο και τις ανακαλύψεις στην τεχνολογία παραγωγής και παρασκευής σε σκόνη νιτριδίου αλουμινίου, καθώς και τη συνεχή καινοτομία της τεχνολογίας κεραμικών συστατικών αλουμινίου, θα επεκταθεί περαιτέρω ως πιο βελτιστοποιημένη διάλυση θερμότητας και ηλεκτρικής μόνωσης συστατικών στα πεδία των μικροηλεκτρονικών, οπτικά, οπτικά Συσκευές, IGBT, έλεγχος εκπομπών, σιδηροδρομικές μεταφορές, συστήματα αεροπορίας και άλλα πεδία.