Høj Termisk Ledningsevne Aluminiumnitrid ALN Keramisk Isoleringsdel Komponent

Keramiske dele i aluminiumnitrid er forskellige komponenter fremstillet på baggrund af keramik af aluminiumnitrid. Med deres fremragende samlede ydeevne spiller de en nøglerolle inden for flere højteknologiske områder. Her følger en detaljeret introduktion herom:

Egenskaber

Høj termisk ledningsevne og isolation: Ved stuetemperatur kan den termiske ledningsevne for keramiske dele i aluminiumnitrid nå 170-230 W/(m·K), hvilket er 5-10 gange højere end for aluminiumoxid-keramik. De kan derfor afkøle hurtigt. Samtidig er volumenresistiviteten op til 10¹⁴–10¹⁶ Ω·cm, og materialet har også fremragende elektriske isolationsegenskaber, hvilket effektivt forhindrer kortslutninger i kredsløbet.

Lav dielektrisk konstant og tab: Dielektriske konstant er mellem 8,5 og 9,5, hvilket er væsentligt lavere end for aluminiumoxid, og dielektrisk tab er under 0,001. Det kan reducere signaldæmpning og interferens under højfrekvenssignaloverførsel og sikre stabilitet og hastighed ved signalkonduktion.

Høj temperaturmodstand og termisk stabilitet: Smeltepunktet er så højt som 2200 °C, og det kan opretholde strukturel stabilitet i lang tid under 1500 °C. Varmefuldeudvidelseskoefficienten er tæt på den for siliciumchips, hvilket kan mindske interface-spændinger forårsaget af temperaturændringer og forhindre chippet i at blive løsnet fra underlaget.
God kemisk stabilitet: Modstandsdygtig over for de fleste kemiske medier bortset fra stærke syrer og er ikke tilbøjelig til oxidation og nedbrydning i fugtige omgivelser. Det kan opretholde god ydeevne i korrosive miljøer.

Fremstillingsproces

Generelt blandes højpuret AlN keramisk pulver jævnt med en lille mængde sinterhjælpemidler og formes derefter til grønne legemer gennem isostatisk presning. Derefter sinteres de grønne legemer og udsættes for varm isostatisk presning i en kvælstof- eller inaktiv atmosfære for at øge densiteten. Endelig gennemgår de grønne legemer præcis mekanisk bearbejdning og overfladepolering.

Anvendelsesfelter

I på halvlederområdet: Det anvendes ofte til fremstilling af køleplader, bærerplader, elektrostatiske spændingsholder og andre komponenter. Gennem 3D-printteknologi kan komplekse kølekanaler designes indeni pladen for at opfylde kølekravene for high-end-chips.

Inden for ny energi kan det anvendes til fremstilling af batterikølelegemer, isoleringsbeslag osv. Det kan ikke kun hurtigt aflede varmen, som genereres af batteriet under drift, men også sikre elektrisk isolation mellem battericeller, hvilket forbedrer sikkerheden og levetiden på batteripakken.

Inden for 5G-kommunikation: Det anvendes til fremstilling af antenneafskærmninger, filtre, RF-enhedshus osv. Dets lave dielektriske konstant og lave tabsegenskaber kan reducere svindningen af højfrekvente signaler, forbedre kommunikationskvaliteten og er samtidig relativt letvægtigt, hvilket opfylder kravene til letvægtsudstyr.

Inden for luft- og rumfartsområdet: Det kan anvendes til fremstilling af temperaturbestandige kredsløbsplader, sensorhuse osv. Det kan bevare strukturel nøjagtighed og ydelsesstabilitet i ekstreme temperaturmiljøer fra -180 ℃ til 1200 ℃, hvilket sikrer en fejlfri drift af udstyret.

Almindelige typer

Aluminiumnitrid keramisk substrat: Det er en af de mest almindelige aluminiumnitrid-komponenter og kendetegnes ved fremragende varmeledningsevne og elektrisk isolation. Det anvendes bredt til køling af elektroniske enheder og kredsløbspakning.

Kulvekksnitrid keramiske kølelegemer: Disse fremstilles typisk ved 3D-print og andre processer og kan designes i forskellige former og strukturer efter behov for at øge varmeafledningseffektiviteten. De anvendes ofte til køling af batteripakker i elbiler, højtydende elektronik mv.

Kulvekksnitrid keramisk antenne-radom: Den har en lav dielektrisk konstant og lav tab, hvilket sikrer god transmission af højfrekvente signaler samt beskyttelse af den indre antenne mod ydre miljøpåvirkninger. Den anvendes inden for 5G-kommunikation, satellitkommunikation og lignende områder.

Hvorfor er kulvekksnitrid-keramik så dyr?

1. Da kulvekksnitrid ikke findes i naturen, fremstilles det gennem kemisk forstærkning og syntese.
2. Pulveret skal gennemgå flere rensningsprocesser og har høje krav til renhed.
3. Præcisionsbearbejdelsesprocessen kræver diamant-slidværktøj og præcisionsmaskiner. Keramik har en høj hårdhed, og bearbejdningen er langsom

Hvordan kan prisen på aluminiumnitrid-keramikdele sænkes?

Svar: Der er flere måder at reducere produktpriserne på
1. Ordreantallet kan øges
2. Reducer præcisionskravene til produkterne
3. Ændr produktstrukturen, så det letter formning, sintering og bearbejdning, og reducer affaldsprocenten
4. Vælg materialer med lavere pris, f.eks. alumina

Tekniske specifikationer