Yaxşı istilik keçiriciliyinə malik Alüminium Nitrid keramik hissəsi AlN keramik istilik ötürücüsü

Alüminium nitrid (AlN) yalnızca qeyri-üzvi bir material deyil, həmçinin elektronik paketləmə və yarımkeçirici tətbiqlərdə açar material kimi də qiymətləndirilir. Onun əsasən kovalent rabitələrlə təyin olunan kristal quruluşu onu altıbucaqlı almaz formalı nitrid halına gətirir və geniş band aralığına (6,2 eV) və əhəmiyyətli eksiton bağlanma enerjisina malikdir; bu da onu birbaşa band aralığına malik yarımkeçirici edir. Alüminium nitridin istilik keçiriciliyi təxminən 320 Vt/m·K qədər yüksəkdir. ·K, BeO və SiC ilə müqayisədə, Al₂O₃-dən 5 dəfə çoxdur. Eyni zamanda, onun istilik genişlənmə əmsalı silisium və qallium arsenidlə uyğundur; bu da elektron paketləmə sahəsində tətbiq potensialını daha da artırır. Bundan əlavə, alüminium nitrid üstün elektrik izolyasiya xüsusiyyətlərinə, mexaniki və optik xüsusiyyətlərə malikdir, toksik deyil və yüksək temperaturda korroziyaya davamlıdır; bu da yarımkeçirici sənayesinə yeni ümidlər verir.

Alüminium nitrid (AlN) keramika hissələri — AlN tozu ilə dəqiq forma verilmə və yüksək temperaturda sinterləmə (1700–1900 °C ) prosesləri ilə, Y₂O₃ kimi sinterləmə köməkçilərindən istifadə edilərək hazırlanmış irəli səviyyəli komponentlərdir. Onlar istilik, elektrik və mexaniki xüsusiyyətlərinin fövqəladə olması səbəbilə elektronika, yarımkeçiricilər və kosmik sənaye sahələrində geniş tətbiq olunur.

Alüminium nitrid keramik isıtıcı yüksək istilik keçiriciliyi, üstün istilik bərabərləşdirilməsi və elektrik izolyasiyası xüsusiyyətlərinə malikdir. AlN keramik isıtıcılar yarımkeçirici istehsal cihazlarında geniş istifadə olunur və vakuum buxarlanma sistemi, sputterinq maşınları və CVD cihazlarında istifadə edilə bilər.

Əsas Xüsusiyyətlər

• İstilik keçiriciliyi: 170–230 Vt/(m·K), Al₂O₃-dən təqribən 6–8 dəfə yüksək; bəzi markalar 260 Vt/(m·K)-ə çata bilər.
• İstilik genişlənməsi: təqribən 4,5×10⁻⁶/K, Si ilə (3,5–4×10⁻⁶/K) yaxın uyğunluq təmin edərək istilik gərginliyini minimuma endirir.
• Elektrik izolyasiyası: Otaq temperaturunda müqavimət >10¹⁴ Ω·sm; yüksək temperaturlarda da sabit qalır.
• Mexaniki xüsusiyyətlər: Vikers sərtliyi təqribən 1200 HV, əyilmə möhkəmliyi 300–400 MPa, yaxşı istilik şoku davamlılığı.
• Kimyəvi sabitlik: Ərimiş alüminium/ misə, əksər turşulara və qələvilərə davamlıdır; oksidləşdirici mühitdə təqribən 1400°C-yə qədər sabit qalır.

Əsas Tətbiqlər

• Elektron paketləmə: Yüksək güclü yarımkeçiricilər üçün (IGBT-lər, LED-lər, RF modulları) altlıqlar, istilik dağıtıcılar və paketlər — Si ilə istilik toplanması və istilik uyğunsuzluğunu həll edir.
• Yarımkeçirici emal: Qaz eroziyasına qarşı hissələr (çok, elektrostatik sıxma qurğusu, kameranın daxili örtükləri) — qaz eroziyası və çöküntü alətləri üçün.
• Aeroastronavtika və Müdafiə: Avionika və təkmilləşdirilmiş hərəkət sistemi sistemlərində yüngül, yüksək temperaturda istilik izolyasiyası və istilik idarəetməsi.
• Optoelektronika: Laser istilik yayıcıları və aşağı genişlənmə əmsalı və yüksək istilik keçiriciliyi tələb edən optik komponentlər.

Hazırlanma və Fərdiləşdirmə

Tipik proses: Toz qarışdırılması → formasının verilməsi (quru presləmə, lent tökməsi, enjeksiya formalaşdırılması) → sinterləşmə (1700–1900°C aralığında Y₂O₃ ilə) → dəqiq emal (sürtmə, parlatma, lazer kəsmə). Hissələr müəyyən dizayn tələblərini ödəmək üçün ölçüsü, qalınlığı, səth emalı və metallandırılması (məsələn, birbaşa mis birləşməsi) üzrə fərdiləşdirilə bilər.

Alternativlərə nisbətən üstünlüklər

• BeO-dan daha təhlükəsiz (toksik deyil).
• SiC-yə nisbətən Si ilə daha yaxşı istilik uyğunluğu.
• Al₂O₃-ə nisbətən daha yüksək istilik keçiriciliyi və eyni səviyyədə izolyasiya xüsusiyyətləri.

Çağırışlar

• Al-dan daha bahalı ₂ O ₃ ; istilik keçiriciliyini təsirləyən emal qusurlarına həssas.
• Hidrolizdən qorunmaq üçün emal zamanı sərt nəm nəzarəti tələb olunur.

AlN keramik hissələri növbəti nəsil elektronika və yüksək texnologiyalı sistemlər üçün kritik əhəmiyyət daşıyır; bu, ekstrem şəraitdə effektiv istilik idarə edilməsini və etibarlı performansı təmin edir.

AlN keramik istilik ötürücüsü yüksək səviyyəli istilik idarə edilməsi komponentidir

bu komponent maksimum istilik keçiriciliyi və elektrik izolyasiyası eyni zamanda tələb olunan yüksək performanslı, yüksək etibarlılıqlı elektronikada istifadə olunur. O, izolyasiya edici, lakin istilik baxımından müqavimət göstərən səthlərin klassik problemi həll edir və bir eyni zamanda həm yüksək keçiriciliyə, həm də izolyasiyaya malik

yolu təmin edir.

Material: Alüminium nitrid (AlN) irəli səviyyəli texniki keramikdir.

Əsas xüsusiyyət: Bu, elektrik izolyatoru kimi çox yüksək istilik keçiriciliyinə malikdir.

yüksək saflıqlı AlN-in istilik keçiriciliyi alüminium kimi metalların istilik keçiriciliyinə bərabər ola bilər

( ≈ 170–220 Vt/mK ).

Digər xassələr: Bu, mükəmməl elektrik izolyatorudur, silisium və digər yarımkeçiricilərlə yaxın uyğunluq təşkil edən termal genişlənmə əmsalına (CTE) malikdir və yüksək mexaniki möhkəmliyə və kimyəvi sabitliyə sahibdir.

termal genişlənmə əmsalına (CTE) malikdir və yüksək mexaniki möhkəmliyə və kimyəvi sabitliyə sahibdir.

termal genişlənmə əmsalına (CTE) malikdir və yüksək mexaniki möhkəmliyə və kimyəvi sabitliyə sahibdir.

Əsas Tətbiqlər:

• Güc Elektronikası: IGBT-lər, MOSFET-lər, güc modulları və LED paketləri üçün izolyasiya altlıqları. Bu, ayrı bir izolyasiya yastığına (tez-tez daha aşağı termal keçiricilikə malikdir) ehtiyac olmadan yarımkeçirici kristalından metal alt plitəyə və ya istilik daşıyıcısına istiliyi köçürür.
• RF/Mikrodalğalar Paketləri: Həm qapalı (germetik) qapaq funksiyası yerinə yetirən, həm də daxili RF kristalından istiliyin çıxmasına imkan verən pəncərə çərçivəsi və ya qapaq kimi.
• Lazer Diood Daşıyıcıları: Lazer dioodların montajı üçün istifadə olunur; burada performans və ömrü üçün effektiv istilik çıxarılması vacibdir, lakin elektrik izolyasiyası saxlanılmalıdır.
• Yüksək Gərginlikli və Yüksək Tezlikli Tətbiqlər: Burada həm üstün termal performans, həm də yüksək dielektrik möhkəmlik tələb olunur.

 Tipik Dizayn və İstifadə:

AlN istilik keçiricisi tez-tez dəqiq emal edilmiş lövhə, aralıq və ya altlıq kimi təqdim olunur.

o, aşağıdakılara malik ola bilər:

• Digər komponentlərə (brazinq və ya lehimləmə ilə) birləşdirmək üçün bir və ya hər iki tərəfində metallaşdırılmış izlər və ya yastıqlar (Mo-Mn və ya qalınfilm texnikalarından istifadə edilərək).
• Elektrik qoşulmaları üçün keçid dəlikləri və ya via-lar.
• Adətən isti komponent (məsələn, yarımkeçirici kristalı) ilə soyutma həllı (məsələn, mis istilik sinki) arasına lehimlənir və ya brazinq olunur.

Texniki Spesifikasiyalar