Componente de aislamiento cerámico de nitruro de alúmina ALN de alta conductividad térmica

Las piezas cerámicas de nitruro de aluminio son diversos componentes fabricados a partir de cerámicas de nitruro de aluminio. Gracias a su excelente rendimiento integral, desempeñan un papel clave en múltiples campos de alta tecnología. A continuación se presenta una introducción detallada al respecto:

Características

Alta conductividad térmica y aislamiento: A temperatura ambiente, la conductividad térmica de las piezas cerámicas de nitruro de aluminio puede alcanzar entre 170 y 230 W/(m·K), lo que equivale a 5-10 veces la de las cerámicas de alúmina, pudiendo disipar el calor rápidamente. Mientras tanto, su resistividad volumétrica es tan alta como 10¹⁴-10¹⁶ Ω·cm, y también posee excelentes propiedades de aislamiento eléctrico, evitando eficazmente cortocircuitos en el circuito.

Baja constante dieléctrica y baja pérdida: La constante dieléctrica está entre 8,5 y 9,5, mucho más baja que la de la alúmina, y la pérdida dieléctrica es inferior a 0,001. Puede reducir la atenuación y la interferencia de la señal durante la transmisión de señales de alta frecuencia, garantizando la estabilidad y velocidad de la transmisión de señales.

Resistencia a altas temperaturas y estabilidad térmica: Su punto de fusión es tan alto como 2200 °C y puede mantener la estabilidad estructural durante largos periodos por debajo de 1500 °C. El coeficiente de expansión térmica es similar al de los chips de silicio, lo que reduce el estrés en la interfaz causado por cambios de temperatura y evita que el chip se desprenda del sustrato.
Buena estabilidad química: Es resistente a la mayoría de medios químicos excepto a ácidos fuertes, y no tiende a oxidarse ni degradarse en ambientes húmedos. Puede mantener un buen rendimiento en entornos corrosivos.

Proceso de fabricación

Generalmente, el polvo cerámico de AlN de alta pureza se mezcla uniformemente con una pequeña cantidad de aditivos para la sinterización y luego se forma en piezas verdes mediante prensado isostático. Posteriormente, las piezas verdes se someten a sinterización y prensado isostático en caliente en atmósfera de nitrógeno o gas inerte para densificarlas. Finalmente, las piezas verdes pasan por un procesamiento mecánico preciso y pulido superficial.

Campos de Aplicación

En en el campo del semiconductor: se utiliza frecuentemente para fabricar sustratos de disipación de calor, placas portadoras, pinzas electrostáticas y otros componentes. Mediante la tecnología de impresión 3D, se pueden diseñar canales complejos de disipación de calor dentro del sustrato para satisfacer los requisitos térmicos de chips de gama alta.

En el campo de la nueva energía, puede utilizarse para fabricar disipadores de calor para baterías, soportes aislantes, etc. No solo puede disipar rápidamente el calor generado por la batería durante su funcionamiento, sino que también logra el aislamiento eléctrico entre celdas de batería, mejorando así la seguridad y la vida útil del paquete de baterías.

En el campo de las comunicaciones 5G: se utiliza para fabricar cubiertas de antenas, filtros, carcasas de dispositivos RF, etc. Sus características de baja constante dieléctrica y baja pérdida pueden reducir la atenuación de señales de alta frecuencia, mejorar la calidad de la comunicación y, al mismo tiempo, su peso es relativamente ligero, cumpliendo así con los requisitos de equipos ligeros.

En el campo aeroespacial: puede utilizarse para fabricar placas de circuito resistentes a altas temperaturas, carcasas de sensores, etc. Puede mantener la precisión estructural y la estabilidad del rendimiento en entornos extremos de temperatura que van desde -180 ℃ hasta 1200 ℃, garantizando el funcionamiento normal del equipo.

Tipos comunes

Sustrato cerámico de nitruro de aluminio: es uno de los componentes de nitruro de aluminio más comunes, que presenta una excelente conductividad térmica y aislamiento eléctrico, y se utiliza ampliamente en la disipación de calor de dispositivos electrónicos y en el encapsulado de circuitos.

Disipadores de calor cerámicos de nitruro de aluminio: Habitualmente fabricados mediante procesos de impresión 3D y otros métodos, pueden diseñarse en diferentes formas y estructuras según las necesidades reales para mejorar la eficiencia de disipación térmica. Se utilizan frecuentemente para la refrigeración de paquetes de baterías en vehículos de nueva energía, dispositivos electrónicos de alta potencia, etc.

Radomo cerámico de nitruro de aluminio para antena: Destaca por su baja constante dieléctrica y baja pérdida, lo que garantiza una buena transmisión de señales de alta frecuencia y protege la antena interna de las influencias del entorno externo. Se aplica en campos como las comunicaciones 5G y las comunicaciones por satélite.

¿Por qué son tan caras las cerámicas de nitruro de aluminio?

1. Dado que el nitruro de aluminio no existe en la naturaleza, se produce mediante amplificación y síntesis química.
2. El polvo necesita pasar por múltiples procesos de purificación y tiene un requisito elevado de pureza.
3. El proceso de mecanizado de precisión requiere herramientas de rectificado de diamante y máquinas-herramienta de precisión. Los cerámicos tienen alta dureza y el proceso de elaboración es lento

¿Cómo se puede reducir el precio de las piezas cerámicas de nitruro de aluminio?

Respuesta: Hay varias formas de reducir los precios de los productos
1. Se puede aumentar la cantidad del pedido
2. Reducir los requisitos de precisión para los productos
3. O cambiar la estructura del producto para facilitar el moldeado, la sinterización y el procesamiento, y reducir la tasa de desperdicio
4. Seleccionar materiales con precios más bajos, como la alúmina

Especificaciones técnicas