Керамическая деталь из нитрида алюминия ALN с высокой теплопроводностью, изоляционная часть

Изделия из керамики на основе нитрида алюминия — это различные компоненты, изготовленные из керамики на основе нитрида алюминия. Благодаря своим превосходным эксплуатационным характеристикам, они играют ключевую роль в различных высокотехнологичных областях. Ниже приведено подробное описание:

Характеристики

Высокая теплопроводность и изоляция: при комнатной температуре теплопроводность керамических деталей из нитрида алюминия может достигать 170–230 Вт/(м·К), что в 5–10 раз выше, чем у керамики на основе глинозёма. Это позволяет быстро отводить тепло. В то же время их удельное объемное электрическое сопротивление достигает 10¹⁴–10¹⁶ Ом·см, и они обладают отличными диэлектрическими свойствами, эффективно предотвращая короткие замыкания в цепи.

Низкая диэлектрическая проницаемость и потери: Диэлектрическая проницаемость находится в диапазоне от 8,5 до 9,5, что значительно ниже, чем у глинозёма, а диэлектрические потери менее 0,001. Это позволяет снизить затухание сигнала и помехи при передаче высокочастотных сигналов, обеспечивая стабильность и скорость передачи сигнала.

Высокая термостойкость и тепловая стабильность: Температура плавления достигает 2200 °C, и материал может длительное время сохранять структурную стабильность при температурах ниже 1500 °C. Коэффициент теплового расширения близок к коэффициенту теплового расширения кремниевых чипов, что снижает механические напряжения на границе раздела, вызванные перепадами температур, и предотвращает отслоение чипа от подложки.
Хорошая химическая стабильность: Устойчив к большинству химических сред, за исключением сильных кислот, не склонен к окислению и деградации во влажной среде. Может сохранять хорошие эксплуатационные характеристики в агрессивных средах.

Процесс производства

Как правило, порошок керамического нитрида алюминия высокой чистоты равномерно смешивают с небольшим количеством добавок для спекания, после чего формуют заготовки методом изостатического прессования. Затем заготовки подвергают спеканию и горячему изостатическому прессованию в атмосфере азота или инертного газа для их уплотнения. В заключение, заготовки проходят точную механическую обработку и полировку поверхности.

Области применения

В в области полупроводников: его часто используют для изготовления теплоотводящих подложек, несущих плат, электростатических зажимов и других компонентов. С помощью технологии 3D-печати внутри подложки можно создавать сложные каналы для отвода тепла, что позволяет удовлетворить требования по охлаждению высокопроизводительных микросхем.

В области новых источников энергии он может использоваться для производства теплоотводов аккумуляторов, изоляционных кронштейнов и т.д. Это позволяет не только быстро отводить тепло, выделяемое при работе аккумулятора, но и обеспечивает электрическую изоляцию между элементами аккумуляторной батареи, повышая её безопасность и срок службы.

В области 5G-связи: используется для производства антенных крышек, фильтров, корпусов ВЧ-устройств и т.д. Благодаря низкой диэлектрической проницаемости и малым потерям обеспечивает снижение затухания высокочастотных сигналов, улучшает качество связи, а также обладает относительно небольшим весом, что соответствует требованиям к лёгкому оборудованию.

В аэрокосмической отрасли: может применяться для изготовления термостойких печатных плат, корпусов датчиков и т.д. Способен сохранять структурную точность и стабильность характеристик в экстремальных температурных условиях от -180 °C до 1200 °C, обеспечивая нормальную работу оборудования.

Распространенные типы

Керамическая подложка из нитрида алюминия: один из наиболее распространённых компонентов на основе нитрида алюминия, обладающий высокой теплопроводностью и электрической изоляцией, широко применяется для отвода тепла в электронных устройствах и в упаковке схем.

Керамические радиаторы из нитрида алюминия: обычно изготавливаются методом 3D-печати и другими процессами, могут проектироваться в различных формах и структурах в зависимости от реальных потребностей для повышения эффективности теплоотвода. Часто используются для охлаждения аккумуляторных блоков электромобилей, высокомощных электронных устройств и т.д.

Керамический обтекатель антенны из нитрида алюминия: отличается низкой диэлектрической проницаемостью и малыми потерями, обеспечивает хорошую передачу высокочастотных сигналов и защищает внутреннюю антенну от внешних воздействий окружающей среды. Применяется в областях 5G-связи, спутниковой связи и других.

Почему керамика из нитрида алюминия такая дорогая?

1. Поскольку нитрид алюминия не существует в природе, он производится путем химического усиления и синтеза.
2. Порошок должен пройти многократную очистку и имеет высокие требования к чистоте.
процесс прецизионной обработки требует алмазных шлифовальных инструментов и высокоточных станков. Керамика имеет высокую твердость, и обработка происходит медленно

Как можно снизить цену на детали из нитрида алюминия?

Ответ: существует несколько способов снижения стоимости продукции
1. Можно увеличить объем заказа
2. Снизить требования к точности продукции
3. Изменить конструкцию изделия, чтобы упростить формование, спекание и обработку, а также снизить процент брака
4. Выбрать материалы по более низкой цене, например, оксид алюминия

Технические характеристики