Част от керамика AlN алуминиев нитрид с висока топлопроводност, изолационен компонент

Керамичните части от алуминиев нитрид са различни компоненти, изработени на базата на керамика от алуминиев нитрид. Благодарение на своята изключителна комплексна производителност, те имат ключова роля в множество високотехнологични области. По-долу е дадено подробно представяне по темата:

Характеристики

Висока топлинна проводимост и изолация: При стайна температура топлинната проводимост на керамичните части от алуминиев нитрид може да достигне 170–230 W/(m·K), което е 5–10 пъти повече в сравнение с алуминиевата керамика. Те могат бързо да отвеждат топлината. В същото време обемното им специфично съпротивление е до 10¹⁴–10¹⁶ Ω·cm, като притежават също така отлични електрически изолационни свойства, които ефективно предотвратяват къси съединения в електрическата верига.

Нисък диелектричен коефициент и загуби: Диелектричният коефициент е между 8,5 и 9,5, което е значително по-ниско в сравнение с алумината, а диелектричните загуби са по-малки от 0,001. Това може да намали затихването на сигнала и смущенията по време на предаване на високочестотни сигнали, осигурявайки стабилност и скорост на предаване на сигнала.

Висока устойчивост на температура и топлинна стабилност: Температурата на топене е до 2200 °C и материалът може да запази структурната си стабилност за дълго време при температури под 1500 °C. Коефициентът на топлинно разширение е близък до този на силициевите чипове, което намалява напрежението в интерфейса, причинено от промени в температурата, и предотвратява отлепянето на чипа от подложката.
Добра химическа стабилност: Устойчив е към повечето химически среди с изключение на силните киселини и не се окислява или влошава лесно във влажна среда. Може да запази добри експлоатационни характеристики в корозивни среди.

Производствен процес

Обикновено високочиста керамична AlN пудра се смесва еднородно с малко количество спомагателни агенти за спечелване, след което се формират преслени тела чрез изостатично пресоване. След това суровите тела се спечеляват и подлагат на горещо изостатично пресоване в азотна или инертна атмосфера, за да се повиши плътността им. Накрая суровите тела преминават през прецизна механична обработка и полиране на повърхността.

Области на приложение

В в областта на полупроводниците: Често се използва за производство на основи за отвеждане на топлина, носещи платки, електростатични пипалки и други компоненти. Чрез технологията за 3D печат могат да се проектират сложни канали за охлаждане вътре в основата, за да се отговори на изискванията за охлаждане на висококачествени чипове.

В областта на новите енергийни технологии може да се използва за производство на радиатори за батерии, изолационни скоби и др. Това не само позволява бързо отвеждане на топлината, генерирана от батерията по време на работа, но и осигурява електрическа изолация между отделните клетки на батерията, което подобрява безопасността и продължителността на живот на батерийния пакет.

В областта на 5G връзката: Използва се за производство на антенни капаци, филтри, корпуси на RF устройства и др. Ниската диелектрична константа и ниските загуби позволяват намаляване на затихването на сигнали с висока честота, подобряват качеството на връзката и в същото време материалът е сравнително лек, отговаряйки на изискванията за облекчено оборудване.

В аерокосмическата област: Може да се използва за производство на високотемпературно устойчиви платки, корпуси на сензори и др. Материалът запазва структурната точност и стабилността на характеристиките в екстремни температурни условия от -180 ℃ до 1200 ℃, осигурявайки нормалната работа на оборудването.

Общи типове

Субстрат от керамика на база нитрид на алуминий: Един от най-често срещаните компоненти от нитрид на алуминий, характеризиращ се с отлична топлопроводност и електрическа изолация, широко използван за охлаждане на електронни устройства и опаковане на електронни вериги.

Топлоотводи от керамика на базата на алуминиев нитрид: Обикновено се произвеждат чрез 3D печат и други процеси, като могат да бъдат проектирани в различни форми и структури според реалните нужди, за да се повиши ефективността на охлаждането. Често се използват за охлаждане на батерийни блокове при превозни средства с нови енергийни източници, високомощни електронни устройства и др.

Керамичен антенен радом от алуминиев нитрид: Характеризира се с нисък диелектричен коефициент и малки загуби, осигурява добро предаване на високочестотни сигнали и защитава вътрешната антена от външни околните влияния. Прилага се в областта на 5G комуникациите, сателитната връзка и други сфери.

Защо керамиката от алуминиев нитрид е толкова скъпа?

1. Тъй като алуминиевият нитрид не съществува в природата, той се получава чрез химическо усилване и синтез.
2. Прахът трябва да премине през многократни процеси на пречистване и има високи изисквания за чистота.
3. Процесът на прецизно машинно обработване изисква диамантени шлифовъчни инструменти и прецизни металообработващи машини. Керамиките имат висока твърдост и обработката е бавна

Как може да се намали цената на керамични части от нитрид на алуминий?

Отговор: Има няколко начина за намаляване на цените на продуктите
1. Може да се увеличи количеството по поръчка
2. Намаляване на изискванията за точност на продуктите
3. Или промяна на конструкцията на продукта, за да се улесни формоването, спечелването и обработката и да се намали процентът на скрап
4. Избор на материали с по-ниски цени, като например алумина

Технически спецификации