Produkto detalės 1. Aliuminio nitrido (AlN) apžvalga
1.1 Apibrėžimas ir susidarymas
Aliuminio nitridas (AlN) yra aukštos kokybės pažangus konstrukcinis ir funkcionalus keraminis medžiagų tipas . Jis dirbtinai sintezuojamas aukštos temperatūros reakcija tarp aukštos grynumo aliuminio miltelių ir azoto dujų. Skirtingai nuo gamtinių mineralų, AlN yra dirbtinis neorganinis keraminis medžiagų tipas, turintis labai stabilų kristalinį tinklą ir itin žemą priemaišų kiekį.
Aukštos temperatūros ir didelio slėgio sinteravimo sąlygomis aliuminio ir azoto atomai sudaro tankų šešiakampį kristalinį tinklą. Galutinis
AlN keraminis gaminys pasižymi glaudžia grūdelių sandara, neturi vidinių porų ir puikiai išlaiko visapusišką fizinę bei cheminę stabilumą. Jis plačiai gaminamas ir naudojamas Kinijoje, Japonijoje, Vokietijoje ir JAV aukšto lygio pramonės bei puslaidininkių srityse.
1.2 Klasifikacija ir kokybės standartai
Pagal sinteravimo technologiją ir grynumą aliuminio nitrido keraminiai gaminiai pagrindiniu būdu skirstomi į dvi kategorijas: karštojo slėgio sinteruotas AlN ir be spaudimo sinteruotas AlN .
Karštojo spaudimo AlN gaunamas aukštos temperatūros ir aukšto slėgio integraliu formavimu, turintis didesnę tankį, didesnį šilumos laidumą ir geriau užsandrintą paviršių , todėl tinkamas ultra tiksliesiems ir aukštos kokybės puslaidininkių komponentams. Be slėgio sinteruotas AlN turi nedidelius aukštos grynumo sinteravimo priedus tankinimui, leidžiantis gaminti sudėtingas formas ir didelius individualizuotus gaminimus , todėl plačiai naudojamas pramoniniame masiniame gamybos procese.
Aukštos kokybės AlN medžiagos yra gilinamos valymo procedūros metu, kad būtų sumažintos deguonies priemaišos ir metalo likutiniai, atitinkantys puslaidininkių klasės ir vakuumo ultraaukštos grynumo reikalavimus . Dėl išskilusios visapusiškos našumo ir stabilios partijų vientisumo AlN palaipsniui pakeitė aliuminio oksido ir borono nitrido keramikas ir tapo pagrindine medžiaga aukštos temperatūros elektroninėms pakavimo sistemoms ir šilumos valdymui.
2. Pagrindinės AlN keraminės krosnelės savybės
2.1 Išskitanti šiluminė našumas
AlN krosnelės puikaujasi pramonėje lyderiuojančia šilumos laidumu , kuris žymiai viršija tradicinių keramikos krosnelių, pagamintų iš aliuminio oksido, cirkonio oksido ir kitų paplitusių medžiagų, šilumos laidumą. Ji užtikrina vienodą ir greitą šilumos perdavimą visu šildymo procesu, veiksmingai pašalindama vietinį peršilimą, išvengdama mėginių dalinio nudegimo arba struktūrinės žalos bei visiškai apsaugodama eksperimentines medžiagas nuo šiluminio smūgio žalos.
Aukštos kokybės AlN krosnelės maksimalus šilumos laidumas gali pasiekti 320 W/m·K , kas leidžia efektyviai ir greitai šalinti šilumą bei pasiekti temperatūros pusiausvyrą. Tuo tarpu ji turi itin mažą šiluminio plėtimosi koeficientą – 4,5×10⁻⁶/°C , kuris puikiai derinamas su pagrindinėmis puslaidininkių medžiagomis, tokiomis kaip silicis ir galio arsenidas. Ši suderinamumo savybė žymiai sumažina šiluminį įtempimą greito šildymo ir aušinimo ciklu metu, užtikrindama stabilų konstrukcinį vientisumą.
2.2 Aukštesnė mechaninė stiprybė ir patikimumas
AlN keraminis krosnelės indas turi puikią mechaninę standumą ir lenkimo atsparumą , o jo lenkimo stiprybė yra aukšta 350 MPa . Jis išlaiko stabilų mechaninį našumą ekstremaliai aukštų temperatūrų, vakuumo ir didelio slėgio darbo sąlygomis, neleisdamas deformuotis, įtrūkti ar susidėvėti.
Palyginti su trapiais tradiciniais keraminiais gaminiais, jo išskitinis struktūrinis stiprumas leidžia naudoti jį stipriems ir standžiems pramoniniams taikymams. Be to, jis pasižymi puikiu dėvėjimosi ir pjovimo atsparumu, todėl padidina krosnelės indo tarnavimo trukmę ilgalaikėje pakartotinėje aukštų temperatūrų veikloje ir atitinka griežtus pramoninės nuolatinės gamybos bei mokslinių tyrimų eksperimentų patikimumo reikalavimus.
2.3 Išskitinis cheminis stabilumas
AlN keraminis medžiagų tipas parodo ultra-stabilų cheminių reakcijų neaktyvumą auštos temperatūros sąlygomis beveik nereaguoja su dauguma įprastų metalų, įskaitant Al, Fe, Cu, taip pat su puslaidininkių medžiagomis, optiniu stiklu ir kitomis neorganinėmis medžiagomis. Ji nesukelia cheminio nuosėdų susidarymo ar priemaišų ištirpimo, visiškai išvengiant antrinės mėginio užteršties ir užtikrinant aukštą lydytų ir sinteruotų gaminių grynumą.
Ši medžiaga atspari daugumai įprastų rūgščių ir šarmų korozijai (išskyrus fluoro rūgštį) ir puikiai stabili įvairiems organiniams tirpikliams bei cheminiams reagentams. Be to, AlN krosnelės turi nebūdingas magnetines ir neardomos savybes , todėl jos veikimas nepažeidžiamas išorinių magnetinių laukų ir drėgnų aplinkos sąlygų, užtikrinant stabilų veikimą sudėtingose tyrimų ir pramonės aplinkose.
2.4 Puiki elektros izoliacinės savybės
Kaip aukštos kokybės izoliacinė keraminė medžiaga, AlN turi ultraauštą tūminę varžą ir itin mažą dielektrinę netekdą jis gali išlaikyti stabilų ir patikimą elektrinės izoliacijos veikimą ilgalaikiuose aukštos temperatūros, aukšto įtampos ir vakuumo aplinkose.
Jis veiksmingai neleidžia elektros nuotėkio, trumpojo jungimo ir elektromagnetinės sąsajos elektrinio šildymo eksperimentuose ir puslaidininkių apdorojime, ko negali pasiekti laidžiosios keraminės medžiagos, pvz., silicio karbido. Jis visiškai tinka aukštos tikslumo elektroninėms prietaisams ir aukšto įtampos terminiam apdorojimui, kai reikalinga griežta izoliacinė charakteristika.
2.5 Aukštesnė atsparumas aukštai temperatūrai
AlN krosnelės indas pasižymi puikiu atsparumu aukštai temperatūrai ir struktūrine stabilumu. Jo ilgalaikė stabili darbinė temperatūra gali siekti virš 1800 °C vakuumo ar inertinėje atmosferoje (azoto, argono aplinkoje).
Jis gali išlaikyti visišką struktūrinę vientisumą ir stabilias fizinės bei cheminės savybes veikdamas ultraaukštose temperatūrose, nesuminkdamas, nedegraduodamas ar netekdamas savo savybių. Jis visiškai atitinka aukštos temperatūros kaitinimo, metalų lydymo, medžiagų sintezės ir aukštos temperatūros atvirkinimo technologinius reikalavimus pramonėje ir laboratorinėse mokslinėse tyrimuose.
4. Pagrindinės taikymo sritys
4.1 Puslaidininkių pramonė
Plačiai naudojama aukštos temperatūros lydymas, epitaksinis augimas ir jonų implantacijos atvirkinimas pagrindinėms puslaidininkių medžiagoms, įskaitant silicį, galio arsenidą ir silicio karbidą. Aukštos grynumo laipsnio ir nekontaminuojančios šiluminės krosnelės iš aliuminio nitrido savybės veiksmingai užkerta kelią priemaišų patekimui, užtikrindamos puslaidininkių plokštelėms ir mikroschemoms aukštą grynumo laipsnį bei elektrinių savybių stabilumą.
4.2 Elektroninės keramikos pramonė
Taikomas pagrindinių elektroninių komponentų aukštos temperatūros kaitinimo procese, pvz., daugiapakopėms keraminėms kondensatorėms (MLCC) ir mikroschemų induktoriai. Dėl aukštos šilumos laidumo ir puikių izoliacijos savybių pagerinama elektroninių komponentų sinteravimo vienodumas, padidinama gaminio išeiga bei gerinama galutinių elektroninių įrenginių šilumos šalinimo ir izoliacijos patikimumas.
4.3 Moksliniai tyrimai ir aukštos temperatūros medžiagų sintezė
Dažnai naudojama universitetuose ir mokslinių tyrimų institutuose aukštos temperatūros kietųjų kūnų reakcijų eksperimentams, metalų ir lydinių vakuumo lydymui bei nanomedžiagų aukštos temperatūros paruošimui ji pritaikyta įvairioms aukštos tikslumo ir aukštos grynumo eksperimentinėms aplinkoms, užtikrindama stabilias ir patikimas talpyklos sąlygas naujų medžiagų tyrimams ir plėtrai.
4.4 LED ir energijos elektronikos pramonė
Naudojama LED mikroschemų pagrindų medžiagų aukštos temperatūros terminiam apdorojimui LED mikroschemų pagrindų medžiagų ir keraminės pagrindo gamyba kaitinimo elementams galios puslaidininkių modulių supakuojimui. Tai išsprendžia aukštos galios elektronikos įrenginių šilumos šalinimo susiaurėjimą, sumažina įrenginių veikimo temperatūrą ir padeda prailginti galios elektronikos bei optoelektronikos produktų tarnavimo trukmę.
5. Paslaugos ir techninė palaika
5.1 Individualizuotos apdorojimo paslaugos
Palaikymas individualus matmenų nustatymas, formos projektavimas ir tikslusis apdirbimas pagal klientų faktines krosnelės įrangos matmenis, eksperimentinį procesą ir gamybos reikalavimus, įskaitant cilindrinės, stačiakampės, valtelės formos, dangčiuotos ir specialios formos AlN krosnies indus.
5.2 Griežta kokybės užtikrinimo sistema
Visi produktai yra atitinkamai atrinkti pagal žaliavas, kontroliuojami kaitinimo procese ir išbandyti kaip galutiniai gaminiai, o visi dokumentai yra visiškai pateikiami medžiagų sertifikatai ir našumo bandymų ataskaitos kad būtų užtikrinta stabili partijų vientisumas ir atitiktis pramonės bei puslaidininkių klasės standartams.
5.3 Profesionali popardavimo palaika
Teikti vienvietės paslaugos specializuotą techninę konsultaciją, procesų nurodymus ir viso ciklo popardavimo aptarnavimą , laiku sprendžiant klientų problemas, susijusias su produktų parinkimu, naudojimu ir priežiūra.
6. AlN keramikos pramonės plėtros perspektyvos
Visame pasaulyje elektronikos pramonė nuolat tobulėja link miniatiūrizavimo, didelės galios tankio ir aukštos našumo . Tradicinės keraminės medžiagos, pvz., aliuminio oksidas, daugiau nebeatitinka griežtų šilumos šalinimo ir izoliacijos reikalavimų, keliamų naujos kartos didelės galios ir aukštų dažnių elektronikos įrenginiams. Kaip naujoji pažangioji keraminė medžiaga, turinti dvigubą pranašumą – ypač aukštą šilumos laidumą ir puikią elektros izoliaciją , aliuminio nitridas (AlN) tapo pagrindine raktine medžiaga, leidžiančia įveikti pramonės užstrigimą.
Galių elektronikos srityje AlN keraminiai gaminiai vis dažniau tampa būtina sudedamoji dalis, tarnaudami kaip pagrindiniai plokštumos ir šilumos šalinimo medžiagų elementai aukštos galios puslaidininkių moduliams ir LED įrenginiams. Jo efektyvus šilumos šalinimas žymiai pagerina aukštos galios elektroninės įrangos veikimo stabilumą ir naudojimo trukmę lyginant su tradicinėmis medžiagomis. Kosmoso ir gynybos pramonėje AlN ekstremali aplinkos stabilumas leidžia plačiai naudoti jį RF mikrobangų komponentuose ir avionikos sistemose .
EN
