O que é nitreto de alumínio?
O nitreto de alumínio (ALN) é um material de cerâmica avançado não óxido sintético que combina condutividade térmica ultra-alta e um coeficiente de expansão térmica semelhante ao SI e GAAs, propriedades elétricas confiáveis e excelente estabilidade química. Isso o torna ideal para gerenciamento térmico eficiente e componentes eletrônicos de alto desempenho.
Os métodos de fórmula e síntese
A fórmula química para nitreto de alumínio é alumínio e nitreto. Na indústria moderna, os três principais métodos de síntese são nitridação direta, redução carbotérmica e deposição de vapor químico:
❉ Método de nitridação direta: Em uma atmosfera de nitrogênio ou amônia de alta temperatura de 800 ~ 1200 ℃, o pó de alumínio reage diretamente com nitrogênio ou amônia para sintetizar o pó de nitreto de alumínio. A fórmula de reação química é: 2al (s)+n 2 (g) → 2aln (s)
❉ Método de redução térmica de carbono: aqueça o Al 2 O 3 e C misto uniformemente acima de 1500 ℃ na atmosfera N2; Primeiro, reduza o Al 2 O 3 e, em seguida, reaja o produto resultante al com N2 para gerar ALN. A fórmula de reação química é: al 2 o 3 (s) + 3c (s) + n 2 (g) ⇌ 2aln (s) + 3co (g)
❉ Deposição de vapor químico: Uma técnica de crescimento da fase de vapor sintetiza o nitreto de alumínio em uma superfície do substrato, controlando o fluxo e a concentração de reagentes gasosos.
Os três métodos de síntese acima têm vantagens e desvantagens. Em aplicações práticas, as escolhas correspondentes devem ser feitas com base nos requisitos e custos de desempenho do produto.
Comparação de propriedades de material cerâmico
| Item | Unidade | Nitreto de alumínio (ALN) | Alumina (Al 2 O 3 ) | Óxido de berílio (BEO) | Carboneto de silício (sic) |
| Condutividade térmica (25 ℃) | W/mk | 170 | 30 | 300 | 170 |
| Expansividade térmica (25 ~ 400 ℃) | 1 × 10 -6 /℃ | 4.5 | 7.3 | 8 | 3.7 |
| Temperatura máxima de trabalho (inerte) | ℃ | 2200 | 1800 | 2000 | 1800 |
| Constante dielétrica | 1MHz | 8.8 | 8.5 | 6.5 | 40 |
| Perda dielétrica | 1MHz | 5*10 -4 | 3*10 -4 | 5*10 -4 | 500*10 -4 |
| Força dielétrica (DC@25 ℃) | Kv/mm | 15 | 10 | 10 | 0,07 |
| Força de flexão (25 ℃) | MPA | 450 | 338 | 200 | 450 |
| Toxicidade | Não | Não | Sim | Pouco | |
| Custo | Meio | Baixo | Alto | Alto |
Notas:
❉ Todos os parâmetros estão sob o estado sem carga.
❉ Todos os parâmetros são típicos com base em uma pureza de 99%; Ele exibe pequenas diferenças com diferentes fórmulas e notas.
Pós-processamento de componentes ALN
O pós-processamento é um processo essencial em aplicações práticas para obter um ajuste preciso entre os componentes de cerâmica ALN e outras peças e para melhorar a qualidade da superfície. Atualmente, os principais tipos de pós-processamento são os seguintes:
1. CNC de moagem e moagem: Usando os grãos abrasivos de dureza ultra-alta das rodas de moagem de diamante para moer e remover materiais da superfície cerâmica, principalmente incluindo moagem de roda, moagem de diamante e trituração de perfuração.
2. Corte a laser: Este método utiliza o feixe de laser de alta energia gerado pelo laser para processar a cerâmica de nitreto de alumínio. É adequado para corte e perfuração precisos de produtos como substratos de cerâmica.
3. Polimento assistido por plasma: utiliza os efeitos combinados do bombardeio físico e da reação química do plasma para obter a remoção do material para obter uma superfície polida suave.
4. Polimento mecânico químico (CMP): um processo de polimento composto que usa a gravação química e a remoção mecânica, amplamente utilizada na indústria de semicondutores.
5. Finalização magnetorheológica (MRF): Este método é entre polimento e não polimento. É um método de usinagem de ultra-precisão que usa as propriedades reológicas do fluido de polimento magnetorheológico em um campo magnético para polir.
Nossa instalação é especializada em tecnologia de retificação e processamento a laser da CNC na Cerâmica ALN e pode fornecer aos clientes uma variedade de peças de nitreto de alumínio personalizadas e ultra-alta de alta precisão com tolerâncias apertadas dimensionais de ± 0,005 mm.
Aplicações típicas de nitreto de alumínio
❉ Como isoladores elétricos de alta potência, especialmente onde o alto isolamento elétrico e o desempenho elétrico estável são essenciais
❉ Como substrato de cerâmica para eletrônicos de alta potência, portadores de chip e embalagem de semicondutores
❉ Como dissipador de calor e espalhador de calor para dispositivos eletrônicos de alta potência e radiofrequência
❉ Como camadas dielétricas em mídia de armazenamento óptico
❉ como material de molde de cadinho e fundição ideal para fabricação de metalurgia de Al, Cu, AG e Pb
Devido ao excelente atributos térmicos, físicos, químicos, elétricos e ópticos da cerâmica de nitreto de alumínio, é universalmente usado em outros eletrônicos de alta potência, iluminação de alta potência, energia nova, semicondutores, militares, aeroespacial e outros campos.
Conclusão
Como um novo material de cerâmica técnica, o nitreto de alumínio desempenhou um papel significativo em muitos setores e campos. Com o progresso e os avanços na tecnologia de produção e preparação de nitreto de nitreto de alumínio, bem como a inovação contínua da tecnologia de componentes de cerâmica de nitreto de alumínio, será ainda mais expandida como uma solução mais otimizada de dissipação de calor e isolamento elétrico nos campos dos microeletrônicos, óptio Dispositivos, IGBT, controle de emissões, transporte ferroviário, sistemas de aviação e outros campos.