Nhôm nitride là gì?
Nhôm nitride (ALN) là một vật liệu gốm tiên tiến không oxit tổng hợp kết hợp độ dẫn nhiệt cực cao và hệ số giãn nở nhiệt tương tự với SI và GaAs, tính chất điện đáng tin cậy và độ ổn định hóa học tuyệt vời. Điều này làm cho nó lý tưởng để quản lý nhiệt hiệu quả và các thành phần điện tử hiệu suất cao.
Các phương pháp công thức và tổng hợp
Công thức hóa học cho nhôm nitride là nhôm và nitride. Trong ngành công nghiệp hiện đại, ba phương pháp tổng hợp chính là nitrid hóa trực tiếp, giảm cacbothother và lắng đọng hơi hóa học
Phương pháp nitrid hóa trực tiếp : Trong bầu không khí nitơ hoặc amoniac ở nhiệt độ cao là 800 ~ 1200, bột nhôm phản ứng trực tiếp với nitơ hoặc amoniac để tổng hợp bột nitride nhôm. Công thức phản ứng hóa học là: 2al (s)+n 2 (g) → 2Aln (s)
Phương pháp khử nhiệt carbon : Làm nóng đồng đều hỗn hợp Al 2 O 3 và C ở mức trên 1500 trong khí quyển N2; Đầu tiên, giảm Al 2 O 3 , sau đó phản ứng với sản phẩm kết quả Al với N2 để tạo ALN. Công thức phản ứng hóa học là: al 2 O 3 (s) + 3c (s) + n 2 (g) 2aln (s) + 3Co (g)
Sự lắng đọng hơi hóa học: Một kỹ thuật tăng trưởng pha hơi tổng hợp nhôm nitride trên bề mặt chất nền bằng cách kiểm soát dòng chảy và nồng độ của các chất phản ứng khí.
Ba phương pháp tổng hợp trên mỗi phương pháp có ưu điểm và nhược điểm. Trong các ứng dụng thực tế, các lựa chọn tương ứng phải được thực hiện dựa trên các yêu cầu và chi phí hiệu suất của sản phẩm.
So sánh tính chất vật liệu bằng gốm
| Mục | Đơn vị | Nhôm nitride (ALN) | Alumina (Al 2 O 3 ) | Oxit beryllium (BEO) | Carbide silicon (sic) |
| Độ dẫn nhiệt (25) | W/mk | 170 | 30 | 300 | 170 |
| Khả năng mở rộng nhiệt (25 ~ 400) | 1 × 10 -6 /℃ | 4.5 | 7.3 | 8 | 3.7 |
| Nhiệt độ làm việc tối đa (trơ) | ℃ | 2200 | 1800 | 2000 | 1800 |
| Hằng số điện môi | 1MHz | 8.8 | 8,5 | 6.5 | 40 |
| Mất điện môi | 1MHz | 5*10 -4 | 3*10 -4 | 5*10 -4 | 500*10 -4 |
| Sức mạnh điện môi (DC@25)) | KV/mm | 15 | 10 | 10 | 0,07 |
| Sức mạnh uốn (25)) | MPA | 450 | 338 | 200 | 450 |
| Độc tính | KHÔNG | KHÔNG | Đúng | Nhẹ | |
| Trị giá | Ở giữa | Thấp | Cao | Cao |
Ghi chú:
Tất cả các tham số đều thuộc trạng thái không có tải.
Tất cả các tham số là những tham số điển hình dựa trên độ tinh khiết 99%; Nó thể hiện sự khác biệt nhỏ với các công thức và lớp khác nhau.
Xử lý hậu kỳ của các thành phần ALN
Quá trình xử lý sau là một quá trình thiết yếu trong các ứng dụng thực tế để đạt được sự phù hợp chính xác giữa các thành phần gốm ALN và các bộ phận khác và để cải thiện chất lượng bề mặt. Hiện tại, các loại xử lý hậu kỳ chính như sau:
1. Phay và mài CNC: Sử dụng các hạt mài cứng cực cao của bánh xe mài kim cương để nghiền và loại bỏ vật liệu khỏi bề mặt gốm, chủ yếu bao gồm mài bánh xe, mài kim cương và mài.
2. Cắt laser: Phương pháp này sử dụng chùm tia laser năng lượng cao được tạo ra bởi laser để xử lý gốm sứ nhôm. Nó phù hợp để cắt chính xác và khoan các sản phẩm như chất nền gốm.
3. Đánh bóng hỗ trợ plasma: Sử dụng các tác động kết hợp của bắn phá vật lý và phản ứng hóa học của Plasma để đạt được vật liệu để có được bề mặt được đánh bóng mịn.
4. Đánh bóng cơ học hóa học (CMP): Một quá trình đánh bóng tổng hợp sử dụng cả khắc hóa học và loại bỏ cơ học, được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp bán dẫn.
5. Hoàn thiện từ tính (MRF): Phương pháp này là giữa đánh bóng và không đánh bóng. Đây là một phương pháp gia công cực kỳ chính xác sử dụng các tính chất lưu biến của chất lỏng đánh bóng từ tính trong một từ trường để đánh bóng.
Cơ sở của chúng tôi chuyên về công nghệ mài CNC và xử lý laser trên ALN Geramic và có thể cung cấp cho khách hàng nhiều bộ phận nitride nhôm cực kỳ chính xác, cực kỳ cao với dung sai chặt chẽ kích thước ± 0,005mm.
Các ứng dụng điển hình của nhôm nitride
❉ Là chất cách điện điện cao, đặc biệt là khi cách điện cao và hiệu suất điện ổn định là rất cần thiết
Là chất nền gốm cho điện tử công suất cao, chất mang chip và bao bì bán dẫn
❉ Là bộ tản nhiệt và máy rải nhiệt cho các thiết bị điện tử tần số cao và vô tuyến
❉ Như các lớp điện môi trong phương tiện lưu trữ quang học
❉ Là vật liệu nấm mốc và đúc đúc lý tưởng cho sản xuất luyện kim Al, Cu, Ag và PB
Do các thuộc tính nhiệt, vật lý, hóa học, điện và quang học tuyệt vời của gốm Nitride, nó được sử dụng phổ biến trong các thiết bị điện tử công suất cao khác, ánh sáng công suất cao, năng lượng mới, chất bán dẫn, quân sự, hàng không vũ trụ và các lĩnh vực khác.
Phần kết luận
Là một vật liệu gốm kỹ thuật mới, nhôm nitride đã đóng một vai trò quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp và lĩnh vực. Với sự tiến bộ và đột phá trong công nghệ sản xuất và chuẩn bị bột nhôm nitride, cũng như sự đổi mới liên tục của công nghệ thành phần gốm nitride nhôm, nó sẽ được mở rộng hơn nữa như một chất phân tán nhiệt tối ưu hơn và dung dịch thành phần cách nhiệt trong các lĩnh vực của microelectronic Các thiết bị, IGBT, kiểm soát khí thải, vận chuyển đường sắt, hệ thống hàng không và các lĩnh vực khác.