Komponent s vysokou tepelnou vodivosťou z dusičnanu hliníka ALN, keramická izolačná časť

Súčiastky z keramiky na báze nitridu hliníka sú rôzne komponenty vyrobené z keramiky na báze nitridu hliníka. Vďaka svojmu vynikajúcemu komplexnému výkonu hrajú kľúčovú úlohu v mnohých high-tech odvetviach. Tu je podrobný úvod o tom:

Charakteristiky

Vysoká tepelná vodivosť a izolácia: Pri izbovej teplote môže mať tepelná vodivosť súčiastok z keramiky na báze nitridu hliníka dosiahnuť 170–230 W/(m·K), čo je 5-10-krát viac ako u keramiky na báze oxidu hlinitého. Dokáže tak rýchlo odvádzať teplo. Súčasne je jeho objemový rezistivita až 10¹⁴–10¹⁶ Ω·cm a disponuje tiež vynikajúcimi elektrickými izolačnými vlastnosťami, čo účinne zabraňuje skratom v obvode.

Nízka dielektrická konštanta a strata: Dielektrická konštanta je medzi 8,5 a 9,5, čo je oveľa nižšie ako u hliníka, a dielektrická strata je menšia ako 0,001. Tým sa zníži útlm signálu a interferencia počas vysokofrekvenčného prenosu signálu, čo zabezpečuje stabilitu a rýchlosť prenosu signálu.

Vysoká odolnosť voči teplote a tepelná stabilita: Teplota topenia je až 2200 °C a môže dlhodobo udržať štrukturálnu stabilitu pod 1500 °C. Koeficient tepelnej expanzie je blízky tomu u kremíkových čipov, čo znižuje napätie na rozhraní spôsobené zmenou teploty a zabraňuje odlupovaniu čipu od nosiča.
Dobrá chemická stabilita: Je odolný voči väčšine chemických látok s výnimkou silných kyselín a vo vlhkom prostredí nie je náchylný na oxidáciu a degradáciu. Môže tak udržať dobrý výkon v koróznym prostredí.

Výrobné procesy

Vo všeobecnosti sa vysokokvalitný keramický prášok AlN rovnomerne zmieša s malým množstvom prísad na spekanie a následne z neho izostatickým lisovaním vytvárajú surové telesá. Následne sa surové telesá spekajú a podrobuje sa im horúce izostatické lisovanie v dusíkovom alebo inertnom prostredí za účelom zhustenia. Nakoniec prejdú presnou mechanickou úpravou a leštením povrchu.

Obory aplikácie

V v oblasti polovodičov: Často sa používa na výrobu chladiacich substrátov, nosných dosiek, elektrostatických upínačov a iných komponentov. Pomocou technológie 3D tlače je možné navrhnúť vo vnútri substrátu komplexné chladiace kanály, ktoré spĺňajú požiadavky na odvod tepla u pokročilých čipov.

V oblasti nových foriem energie možno použiť na výrobu chladičov batérií, izolačných konzôl atď. Nielenže dokáže rýchlo odvádzať teplo vznikajúce pri prevádzke batérie, ale tiež zabezpečuje elektrickú izoláciu medzi jednotlivými článkami batérie, čím zvyšuje bezpečnosť a životnosť batériovej sady.

V oblasti 5G komunikácie: Používa sa na výrobu krytov antén, filtrov, vysokofrekvenčných zariadení a pod. Vďaka nízkej dielektrickej konštante a nízkym stratám môže znížiť útlm vysokofrekvenčných signálov, zlepšiť kvalitu komunikácie a zároveň má relatívne nízku hmotnosť, čo spĺňa požiadavky na ľahkú výbavu.

V leteckej a vesmírnej technike: Môže byť použitý na výrobu odolných proti vysokým teplotám dosiek plošných spojov, krytov snímačov a pod. Dokáže udržať štrukturálnu presnosť a stabilitu výkonu v extrémnych teplotných podmienkach v rozmedzí od -180 ℃ do 1200 ℃, čím zabezpečuje bezproblémový chod zariadení.

Bežné typy

Substrát z dusičnanu hliníkového keramiky: Je jednou z najbežnejších súčiastok z dusičnanu hliníkového, vyznačujúcou sa vynikajúcou tepelnou vodivosťou a elektrickou izoláciou, a široko sa používa pri chladení elektronických zariadení a v obaloch obvodov.

Chladiče z keramiky na báze dusičnanu hliníka: Zvyčajne sa vyrábajú pomocou 3D tlače a iných procesov, môžu byť navrhnuté do rôznych tvarov a štruktúr podľa skutočných požiadaviek, aby sa zvýšila účinnosť odvodu tepla. Často sa používajú na chladenie batérií elektromobilov, vysokovýkonových elektronických zariadení atď.

Anténny radóm z keramiky na báze dusičnanu hliníka: Vyznačuje sa nízkou dielektrickou konštantou a nízkymi stratami, čo zabezpečuje dobrú prenosovosť vysokofrekvenčných signálov a chráni vnútornú anténu pred vonkajšími vplyvmi prostredia. Používa sa v oblastiach 5G komunikácie, satelitnej komunikácie a iných.

Prečo sú keramiky na báze dusičnanu hliníka také drahé?

1. Keďže dusičnan hliníka v prírode neexistuje, vyrobuje sa chemickou amplifikáciou a syntézou.
2. Prášok musí prejsť viacerými stupňami čistenia a má vysoké požiadavky na čistotu.
3. Proces precízneho obrábania vyžaduje diamantové brúsne nástroje a presné obrábacie stroje. Keramika má vysokú tvrdosť a spracovanie je pomalé

Ako sa dá znížiť cena dusičnanu hliníkových keramických súčiastok?

Odpoveď: Existuje niekoľko spôsobov, ako znížiť cenu výrobkov
1. Môže sa zvýšiť objednávané množstvo
2. Znížiť požiadavky na presnosť výrobkov
3. Alebo zmeniť štruktúru výrobku tak, aby uľahčila lisovanie, spekanie a spracovanie a znížila mieru bitosti
4. Vybrať materiály za nižšie ceny, napríklad oxid hlinitý

Technické špecifikácie