Sinds 2023 is de wereldwijde marktomvang van aluminium nitride heeft 151,5 miljoen dollar bereikt en zal naar verwachting blijven groeien van 2024 tot 2032, van 159,8 miljoen dollar naar 246,5 miljoen dollar. Dit toont het belang van aluminiumnitride als geavanceerd materiaal aan.
Heeft u enige kennis van aluminiumnitridekeramiek? In dit artikel leggen we u de belangrijkste kenmerken en toepassingsmogelijkheden van aluminiumnitridekeramiek volledig uit.
Snelle links
- Inleiding tot aluminiumnitridekeramiek
- Prestatie-eigenschappen van aluminium nitride keramiek
- Aluminiumnitride productieproces
- Toepassing van aluminiumnitridekeramiek
- Hoe kiest u aluminium nitride producten?
Als je geen tijd hebt om het volledige artikel te lezen, hebben we een lijst met veelgestelde vragen van andere gebruikers samengesteld. We hopen dat deze snelle antwoorden nuttig voor je zijn.
Inleiding tot aluminiumnitridekeramiek
Wat is aluminium nitride keramiek?
Aluminium nitride keramiek zijn gemaakt van aluminium nitride, een hoogwaardig keramisch materiaal zonder oxide dat is samengesteld uit aluminium en stikstofelementen. De chemische formule ervan is AlN.
Aluminium nitride keramiek heeft uitstekende fysieke en chemische eigenschappen en de kleur ervan is in praktische toepassingen meestal gebroken wit of lichtgeel.
Het belang van aluminiumnitridekeramiek in de moderne industrie
Misschien zult u merken dat aluminiumnitridekeramiek op veel plaatsen in het dagelijks leven te vinden is. Ja, aluminiumnitridekeramiek speelt een onmisbare rol in de moderne industrie.
Aluminium nitride keramiek is een hoogwaardig keramisch elektronisch materiaal en wordt op grote schaal gebruikt in uiteenlopende sectoren, zoals de productie van halfgeleiders, LED-verpakkingen, elektronische apparatuur met een hoog vermogen en in de lucht- en ruimtevaart.
Aluminiumnitride heeft een thermische geleidbaarheid van meer dan 170 W/mK en een uitstekende elektrische isolatie. Deze zeldzame combinatie van eigenschappen maakt het bijzonder geschikt voor warmteafvoer en isolatie in elektronische toepassingen.
Het is opmerkelijk dat vergeleken met een ander veelgebruikt keramisch materiaal, aluminiumoxide (Al₂O₃)De thermische geleidbaarheid van aluminiumnitride is meer dan vijf keer zo hoog als die van aluminiumoxide. Bovendien heeft berylliumoxide (BeO2) vergelijkbare thermische eigenschappen, maar het heeft ernstige toxiciteitsproblemen. Aluminiumnitride overwint deze problemen en biedt een veiliger en even efficiënt alternatief.
Prestatie-eigenschappen van aluminium nitride keramiek
Hieronder staan enkele eigenschappen van aluminium nitride keramiek ter referentie:
|
Prestatiecategorie |
Prestatie-indicatoren |
Parameterwaarde |
Eenheid |
|
Thermische eigenschappen |
Thermische geleidbaarheid (25℃) |
170-321 |
W/(m·K) |
|
Thermische uitzettingscoëfficiënt (25-400℃) |
4.5 |
×10⁻⁶/℃ |
|
|
Maximale bedrijfstemperatuur (inert gas) |
2200 |
℃ |
|
|
Oxidatie-begintemperatuur (lucht) |
700 |
℃ |
|
|
Elektrische eigenschappen |
Volumeweerstand (25℃) |
＞1014 |
Ω·cm |
|
Diëlektrische constante snelheid (1 MHz) |
8.5-9.0 |
– |
|
|
Diëlektrisch verlies (1 MHz) |
0.0005 |
– |
|
|
Doorslagspanning Sterkte |
15-20 |
kV/mm |
|
|
Mechanische eigenschappen |
Dikte |
3.26 |
g/cm³ |
|
Vickers-hardheid |
12 |
GPa |
|
|
Buigsterkte |
350-420 |
MPa |
|
|
Elastische modulus |
320 |
GPa |
|
|
Poisson's verhouding |
0.22 |
– |
|
|
Druksterkte |
3000 |
MPa |
Thermische eigenschappen
Thermische geleidbaarheid:
De meest opvallende eigenschap van aluminiumnitridekeramiek is de uitstekende thermische geleidbaarheid. Onder normale temperatuuromstandigheden kan de thermische geleidbaarheid 321 W/(m·K) bereiken, en in de praktijk kan de thermische geleidbaarheid van polykristallijn aluminiumnitridekeramiek doorgaans meer dan 170 W/(m·K) bedragen. Deze uitstekende prestaties overtreffen die van aluminiumoxidekeramiek aanzienlijk.
Coëfficiënt van thermische uitzetting:
De thermische uitzettingscoëfficiënt van aluminiumnitridekeramiek verdient ook uw aandacht. Deze is compatibel met silicium. De thermische uitzettingscoëfficiënt van aluminiumnitride in het bereik van 25-400 ℃ bedraagt 4,5 × 10-6/℃, terwijl die van silicium 3,5-4 × 10⁻⁶/℃ bedraagt. Een vergelijking tussen beide laat zien dat ze zeer dicht bij elkaar liggen. Dankzij deze uitstekende prestaties kan de spanningsopbouw tijdens thermische cycli effectief worden verminderd, waardoor de levensduur van elektronische apparatuur aanzienlijk wordt verlengd.
Thermische stabiliteit:
Qua thermische stabiliteit presteert aluminiumnitridekeramiek nog steeds uitstekend en heeft het een extreem hoge hittebestendigheid. In een inerte atmosfeer blijft het stabiel bij een hoge temperatuur van 2200 °C. Zelfs in de lucht treedt oppervlakteoxidatie pas op bij een temperatuur boven 700 °C, en de oxidelaag op het oppervlak kan het interne materiaal beschermen tot 1370 °C.
Elektrische eigenschappen
Elektrische isolatie:
Bij het kiezen van het juiste elektronische keramische materiaal zijn elektrische eigenschappen een belangrijke factor die niet mag worden genegeerd. Aluminiumnitride heeft extreem uitstekende elektrische isolatie-eigenschappen en de volumeweerstand kan bij kamertemperatuur meer dan 10¹⁴ Ω·cm bedragen. Deze hoge isolatiewaarde garandeert een extreem hoge betrouwbaarheid van aluminiumnitride in toepassingen met hoogspanningselektronica.
Diëlektrische constante/diëlektrische sterkte:
De diëlektrische constante van aluminiumnitride bedraagt ongeveer 8,5-9 (1 MHz) en het diëlektrische verlies is ongeveer 0,0005. Deze eigenschappen maken het een ideale keuze voor hoogfrequente elektronische apparaten. Tegelijkertijd kan de diëlektrische sterkte van aluminiumnitride 15-20 kV/mm bereiken, wat de isolatiebescherming effectief verbetert.
Mechanische eigenschappen
Aluminiumnitridekeramiek heeft ook diverse uitstekende mechanische eigenschappen. De Vickers-hardheid bedraagt ongeveer 12 GPa en de buigsterkte kan oplopen tot 350-420 MPa. Deze uitstekende mechanische sterktes zijn veel hoger dan die van aluminiumoxidekeramiek, waardoor het een goede betrouwbaarheid behoudt in zware omstandigheden.
Corrosiebestendigheid
Qua duurzaamheid vertoont aluminiumnitride een uitstekende weerstand tegen chemische corrosie. Aluminiumnitride presteert goed tegen corrosie door de meeste gesmolten metalen (zoals koper, lithium, aluminium, enz.), en deze eigenschap zorgt ervoor dat het een goede stabiliteit behoudt, zelfs in agressieve chemische omgevingen.
Het is vermeldenswaard dat aluminiumnitride ook een uitstekende vermoeiingsweerstand heeft. In een omgeving met hoge temperaturen bedraagt de sterktevermindering van aluminiumnitride slechts ongeveer 20% van de sterkte bij kamertemperatuur. Vergeleken met gewoon aluminiumoxide verliest aluminiumoxide onder dezelfde omstandigheden gewoonlijk 50% van zijn sterkte.
Aluminiumnitride productieproces
Bent u benieuwd hoe aluminiumnitridekeramiek wordt geproduceerd? Het productieproces van aluminiumnitridekeramiek heeft een directe invloed op de uiteindelijke prestaties. Hieronder geven we u meer inzicht in verschillende belangrijke stappen in de productie van aluminiumnitride.
Synthese van aluminium nitridepoeder
De synthese van aluminiumnitridepoeder vormt de basis van het gehele productieproces. Er worden momenteel twee hoofdmethoden gebruikt: carbothermische reductie en directe nitrering.
De carbothermische reductiemethode bestaat uit de reactie van aluminiumoxide met koolstof in een stikstofatmosfeer bij 1500-1800 °C. Deze methode is relatief goedkoop en geschikt voor grootschalige productie.
De directe nitreringmethode houdt in dat metallisch aluminiumpoeder direct reageert met stikstof. Deze methode kan een product met een hogere zuiverheid opleveren.
Vormproces
Vormen is een belangrijke stap bij het bepalen van de uiteindelijke vorm van keramiek. De belangrijkste vormmethoden zijn droogpersen, injectie, isostatisch persen, enz.
Droogpersen:Deze gietmethode is geschikt voor keramische producten met eenvoudige vormen, zoals substraten en substraten. Door aluminiumnitridepoeder onder gelijkmatige druk te brengen, wordt het in de gewenste vorm gebracht.
Spuitgieten:Deze gietmethode is geschikt voor de productie van onderdelen met complexe vormen. Aluminiumnitridepoeder wordt gemengd met een organisch bindmiddel tot een slurry en in de mal gespoten om te worden gegoten.
Isostatisch persen:Deze gietmethode is geschikt voor de productie van grote en regelmatig gevormde keramische producten. Door hydraulisch isostatisch persen kan een uniforme productdichtheid worden gegarandeerd.
Sinterproces
Sinteren is een zeer belangrijke stap in het keramische productieproces en tevens een belangrijk proces voor de verbetering van aluminiumnitridekeramiek. Vanwege de covalente bindingseigenschappen van aluminiumnitride is speciale procesbeheersing vereist tijdens het sinterproces. Warmpersen en drukondersteund tweestaps sinteren worden vaak toegepast.
Door een geschikte hoeveelheid yttriumoxide (Y₂O₃) als sinterhulpmiddel toe te voegen, kan de sintertemperatuur aanzienlijk worden verlaagd en de materiaaldichtheid worden verhoogd. De optimale sintertemperatuur ligt over het algemeen tussen 1650 en 1800 °C.
Precisiebewerking
Bij de verwerking van aluminium nitride keramiek moet rekening worden gehouden met de hoge hardheidseigenschappen van het materiaal. Momenteel worden diamantgereedschappen voornamelijk gebruikt voor precisiebewerking.
Groene verwerking:Door het materiaal voor het sinteren alvast vorm te geven, kan de moeilijkheidsgraad van de verdere verwerking aanzienlijk worden verminderd.
Slijpen Polijsten：Precisieslijpen met diamantslijpschijven zorgt voor een perfecte oppervlaktekwaliteit
Lasersnijden:Voor dunne platen kan lasertechnologie worden gebruikt voor nauwkeurige bewerking
Kwaliteitscontrole
Strikte kwaliteitscontrole zorgt ervoor dat de geproduceerde aluminium nitride keramiek
Om de stabiele prestaties van aluminium nitride keramiek te garanderen, moet er tijdens het productieproces een uitgebreide kwaliteitscontrole worden uitgevoerd:
Procesbeheersing:Er kunnen meerdere detectiepunten worden ingesteld in belangrijke processen zoals synthese en sinteren om procesparameters in realtime te bewaken, zoals:
Temperatuurcurvebewaking
Controle van atmosferische componenten
Aanpassing van de drukparameters
Inspectie van het eindproduct:Uitgebreide kwaliteitsbeoordeling van eindproducten met behulp van geavanceerde inspectieapparatuur, zoals:
Thermische geleidbaarheidstest
Dichtheidsbepaling
Microstructuuranalyse
Mechanische prestatietesten
Toepassing van aluminiumnitridekeramiek
Elektronica-industrie
Op het gebied van de elektronica-industrie blinken aluminium-nitridekeramieken uit door hun uitstekende prestatie-eigenschappen.
Bij het ontwerp van warmteafvoerende substraten ligt de thermische geleidbaarheid van aluminiumnitridekeramische substraten boven de 170 W/mK, wat aanzienlijk hoger is dan die van andere keramische materialen (zoals aluminiumoxidesubstraten). Deze uitstekende thermische geleidbaarheid zorgt ervoor dat de warmte die door elektronische apparaten wordt gegenereerd, snel wordt afgevoerd en geleid, waardoor lokale oververhitting effectief wordt voorkomen en de stabiliteit en levensduur van de apparatuur worden verbeterd.
Ook aluminiumnitridekeramiek is van groot belang voor de verpakking van elektrische apparaten. Als u vergelijkbare producten van aluminiumnitridekeramiek in uw omgeving hebt, zult u merken dat deze niet alleen een uitstekende warmteafvoer hebben, maar ook een thermische uitzettingscoëfficiënt die vergelijkbaar is met die van siliciumwafers. Deze afstemming vermindert de thermische spanning aanzienlijk en kan de betrouwbaarheid van de keramische verpakking aanzienlijk verbeteren. Tegelijkertijd zorgt de uitstekende elektrische isolatie ook voor een veilige werking van het elektrische apparaat.
Halfgeleiderindustrie
In het halfgeleiderproductieproces spelen aluminium-nitridekeramieken een onmisbare rol.
Het waferverwerkingsproces vereist een uiterst nauwkeurige temperatuurregeling. De hoge thermische geleidbaarheid en temperatuuruniformiteit van aluminiumnitridekeramiek garanderen de stabiliteit van het verwerkingsproces en de productkwaliteit.
Elektrostatische klemmen zijn een belangrijk onderdeel van het halfgeleiderproductieproces. De uitstekende diëlektrische eigenschappen en mechanische sterkte van aluminiumnitridekeramiek maken het een ideaal materiaal voor elektrostatische klemmen. Het behoudt stabiele elektrische eigenschappen in omgevingen met hoge temperaturen en heeft bovendien voldoende mechanische sterkte voor herhaaldelijk gebruik.
In hoogfrequente apparaten maken het lage diëlektrische verlies en de thermische eigenschappen van aluminiumnitridekeramiek het een ideaal verpakkingsmateriaal. Je vindt het ook in microgolfcommunicatie- en radiofrequentieapparaten.
Andere hoogwaardige toepassingen
Bij de toepassing van opto-elektronische producten kan aluminium nitride keramiek niet alleen worden gebruikt als warmteafvoersubstraat voor laserapparaten, maar ook als diëlektrische laag voor optische opslagmedia.
De lucht- en ruimtevaartindustrie stelt hoge eisen aan de materiaalkeuze. Aluminiumnitride wordt veel gebruikt in diverse belangrijke sectoren, zoals elektronische apparatuur voor de lucht- en ruimtevaart en satellietcommunicatie, vanwege de hoge temperatuurstabiliteit, isolatiewaarde en uitstekende mechanische sterkte.
Ook op militair gebied is aluminiumnitride van groot belang. Van de warmteafvoercomponenten van radarsystemen tot de belangrijkste componenten van navigatieapparatuur, aluminiumnitridekeramiek speelt een belangrijke rol. De uitstekende prestaties zorgen ervoor dat militaire apparatuur stabiel kan worden gebruikt, zelfs in extreem zware omstandigheden.
Ook in de militaire industrie is de toepassing van aluminiumnitridekeramiek van groot belang. Van de warmteafvoercomponenten van radarsystemen tot de belangrijkste componenten van navigatieapparatuur, aluminiumnitridekeramiek speelt een belangrijke rol. De uitstekende prestaties garanderen een betrouwbare werking van militaire apparatuur in extreme omstandigheden.
Hoe kiest u aluminium nitride producten?
Als u aluminium nitride producten nodig hebt, maar niet weet hoe u moet kiezen, dan kan de volgende informatie u helpen.
Selectie van aluminium nitride substraat
Als u een aluminium nitride substraat nodig hebt, kunt u de volgende belangrijke parameters raadplegen.
De standaarddikte van het substraat ligt doorgaans tussen 0,25 mm en 2,0 mm. Het oppervlak kan 150 mm x 200 mm bedragen.
Afhankelijk van de toepassingsvereisten kunt u kiezen uit verschillende soorten substraten met een thermische geleidbaarheid van 170 W/mK tot 230 W/mK.
De oppervlakteruwheid wordt geregeld binnen Ra 0,3-0,5 μm en de vlakheid wordt geregeld binnen 2% per millimeter.
Om ervoor te zorgen dat uw aanvraag wordt verwerkt, raden wij u aan om u te richten op de volgende parameterspecificaties:
Dimensionale tolerantie: het is het beste om deze binnen ±0,1 mm te houden
Dikte-uniformiteit: de standaarddeviatie is niet groter dan 5%
Metallisatiecompatibiliteit: Afhankelijk van uw toepassing kunt u kiezen uit verschillende metallisatieopties, zoals wolfraam of molybdeen
Oppervlaktebehandeling: polijsten, zandstralen en andere behandelingsmethoden kunnen worden geselecteerd op basis van de behoeften
Selectie van koelcomponenten
Bij het kiezen van de juiste koelunit is het belangrijk om rekening te houden met zowel de warmteafvoervereisten als de beschikbare montageruimte. Voor toepassingen met een hoog vermogen adviseren wij producten met een thermische geleidbaarheid van meer dan 200 W/mK. Als uw toepassing een hogere warmteafvoer vereist, kunt u de efficiëntie verder verbeteren door koelpasta of thermische pads aan te brengen.
Suggesties voor aangepaste oplossingen
Wij raden u aan een oplossing op maat te kiezen, gebaseerd op uw toepassingsscenario. De belangrijkste punten waar u op moet letten zijn:
- Verduidelijk het temperatuurbereik van de werkomgeving
- Verduidelijk de eisen voor maximale vermogensdichtheid
- Verduidelijk de beperkingen van de installatieruimte
- Verduidelijk de vereisten voor de integratie van koelsystemen
Als u hulp nodig hebt, kunt u ons de gedetailleerde toepassingsparameters verstrekken. Wij kunnen dan de meest optimale oplossing voor u op maat maken, met inbegrip van materiaalkeuze, structureel ontwerp, oppervlaktebehandeling, enz. Neem nu contact met ons op.
Kosteneffectief
De kosten van aluminium nitride keramische producten worden voornamelijk beïnvloed door de volgende factoren:
Materiaalkwaliteit: Hoe hoger de thermische geleidbaarheid die u kiest, hoe hoger de kosten.
Verwerkingsnauwkeurigheid: Hoe hoger de nauwkeurigheidseis die u kiest, hoe hoger de verwerkingskosten.
Batchgrootte: Als u in grote hoeveelheden produceert, kunt u de eenheidskosten aanzienlijk verlagen.
Om u te helpen de beste kosten-batenverhouding te bereiken, raden wij u het volgende aan:
Toepassingen met een laag vermogen: Wij raden u aan een standaardproduct van 170 W/mK te kiezen, dat aan uw basisbehoeften voldoet en tegelijkertijd de kosten beheersbaar houdt.
Voor toepassingen met een gemiddeld vermogen wordt aanbevolen om een product van 200 W/mK te kiezen, omdat dit een goede balans biedt tussen prestaties en kosten.
Voor toepassingen met een hoog vermogen wordt het aanbevolen om producten van 230 W/mK te kiezen. Hoewel de initiële kosten hoger zijn, bieden ze de beste warmteafvoer en verlengen ze de levensduur van de apparatuur, waardoor uw totale bedrijfskosten effectief worden verlaagd.
Conclusie
Aluminiumnitridekeramiek is een ideaal materiaal voor veel industrieën. Bedankt voor het lezen en ik hoop dat het u helpt.
meer informatie.
Veelgestelde vragen.
1. Wat is de chemische formule van aluminiumnitride (AlN)?
De chemische formule van aluminiumnitride is AlN, dat bestaat uit aluminium (Al)-atomen en stikstof (N)-atomen in een stoichiometrische verhouding van 1:1. In de structuur vormen aluminium en stikstof een covalente binding en het is een stabiele kristallijne verbinding met een wurtzietstructuur.
2. Wat is de thermische geleidbaarheid van aluminium-nitridekeramiek?
Aluminiumnitridekeramiek heeft een uitstekende thermische geleidbaarheid bij kamertemperatuur, ongeveer 170-321 W/(m·K), en de theoretische maximale thermische geleidbaarheid is 321 W/(m·K). Het polykristallijne AlN dat u op de markt ziet, kan doorgaans waarden bereiken van meer dan 170 W/(m·K), wat meer dan vijf keer hoger is dan aluminiumoxide.
3. Wat zijn de prestatieverschillen tussen aluminium nitride en aluminiumoxide (Al₂O₃)?
Aluminium nitride presteert op verschillende belangrijke prestatiegebieden beter dan aluminiumoxide.
- De thermische geleidbaarheid van aluminium nitride (>170 W/m·K) is vijf maal zo hoog als die van aluminiumoxide (20-30 W/m·K).
- Aluminium nitride is beter bestand tegen thermische schokken dan aluminiumoxide. Bovendien komt de thermische uitzettingscoëfficiënt beter overeen met die van silicium.
- Voor toepassingen waarbij thermische geleidbaarheid niet van cruciaal belang is, kan aluminiumoxide voor aanzienlijke kostenbesparingen zorgen.
4. Wat is het smeltpunt van aluminium-nitridekeramiek?
Het smeltpunt van aluminiumnitride in een inert gas is ongeveer 2200 °C. Houd er echter rekening mee dat aluminiumnitride in een vacuümomgeving al bij 1800 °C begint te ontbinden.
In de lucht begint het oppervlak van aluminium nitride te oxideren bij 700°C, waardoor een beschermende laag ontstaat die het interne materiaal kan beschermen tegen stabiliteit vóór 1370°C.
5. Wat zijn de standaarddiktespecificaties voor aluminium nitridesubstraten?
De dikte van standaard aluminiumnitridesubstraten varieert van 0,25 tot 2,0 mm. Daarnaast zijn de gangbare specificaties 0,25 mm, 0,38 mm, 0,63 mm en 1,0 mm, en de maattolerantie wordt meestal binnen ±0,1 mm gehouden.
U kunt de dikte aanpassen aan de specifieke toepassingsvereisten. De oppervlakteruwheid kan het beste worden gehandhaafd op Ra 0,3-0,5 μm.
6. Wat is de diëlektrische constante van aluminiumnitridekeramiek?
De diëlektrische constante van aluminium nitride keramiek bedraagt 8,5-9,0 bij 1 MHz.
7. Hoe goed komt de thermische uitzettingscoëfficiënt van aluminiumnitride overeen met die van silicium?
De thermische uitzettingscoëfficiënt van aluminiumnitride (4,5 × 10⁻⁶/°C) ligt zeer dicht bij die van silicium (3,5-4 × 10⁻⁶/°C), wat helpt om thermische spanning in halfgeleidertoepassingen te minimaliseren. Deze compatibiliteit maakt aluminiumnitride een ideaal substraat voor siliciumgebaseerde apparaten, waardoor het risico op scheuren tijdens thermische cycli aanzienlijk wordt verminderd.
8. Hoe goed zijn de isolatie-eigenschappen van aluminium-nitridekeramiek?
Aluminiumnitridekeramiek heeft uitstekende isolatie-eigenschappen. Bij kamertemperatuur is de volumeweerstand groter dan 10¹⁴ Ω·cm. Bovendien behoudt het een hoge diëlektrische sterkte van 15-20 kV/mm, waardoor het een uitstekende isolator is.
9. Wat zijn de typische toepassingen van aluminium-nitride-keramische substraten?
Aluminium nitride keramische substraten kunnen in meerdere industrieën worden gebruikt.
- Op het gebied van vermogenselektronica kan het worden gebruikt als warmteafvoersubstraat voor hoogvermogen- en IGBT-modules.
- In de LED-industrie kan het worden gebruikt als thermisch managementmateriaal voor LED's met een hoge helderheid.
- In de halfgeleiderindustrie worden aluminium nitride substraten voornamelijk gebruikt in waferverwerkingsapparatuur en RF/microgolfapparatuur.
- Aluminium nitride substraten spelen ook een belangrijke rol in de lucht- en ruimtevaart en het leger. Ze worden voornamelijk gebruikt in verschillende warmteafvoerproducten.
10. Is aluminiumnitride een ionische of covalente verbinding?
Aluminiumnitride is een covalente verbinding. De eigenschap ervan is dat er een sterke covalente binding bestaat tussen aluminiumatomen en stikstofatomen. Deze structuur geeft aluminiumnitride een hoge thermische geleidbaarheid en uitstekende mechanische sterkte. U moet echter weten dat het duidelijke verschil in elektronegativiteit tussen aluminiumatomen en stikstofatomen leidt tot enkele polaire eigenschappen, hoewel de algehele binding nog steeds overwegend covalent is.
11. Wat is de mechanische sterkte van aluminium-nitridekeramiek?
Aluminiumnitridekeramiek vertoont indrukwekkende mechanische eigenschappen met een buigsterkte van 350-420 MPa en een druksterkte van ongeveer 3000 MPa. Het materiaal heeft een Vickers-hardheid van 12 GPa en een Young's modulus van 320 GPa. Deze mechanische eigenschappen garanderen betrouwbare prestaties in veeleisende toepassingen, met name bij blootstelling aan thermische en mechanische belastingscycli.
12. Wat zijn de voordelen van aluminium-nitridekeramiek in LED-verpakkingen?
De belangrijkste voordelen van aluminium nitride zijn: uitstekende thermische geleidbaarheid waardoor de warmte die door krachtige LED's wordt gegenereerd, effectief kan worden afgevoerd; elektrische isolatie zorgt voor een veilige werking; en de thermische uitzettingscoëfficiënt komt overeen met die van halfgeleidermaterialen om thermische spanning te verminderen.
13. Welke voordelen heeft aluminium nitride ten opzichte van berylliumoxide (BeO)?
De thermische eigenschappen van aluminiumnitride zijn vergelijkbaar met die van berylliumoxide, en aluminiumnitride is volledig niet-giftig. Berylliumoxide is zeer giftig bij verwerking of behandeling, waardoor aluminiumnitride kosteneffectiever is bij grootschalige productie.
14. Welke oppervlaktebehandelingsprocessen zijn beschikbaar voor aluminiumnitridekeramiek?
Oppervlaktebehandelingsprocessen voor aluminium nitride keramiek omvatten precisieslijpen, diamantpolijsten en verschillende metaalbewerkingsprocessen.
- Oppervlaktebehandeling kan ruwheidswaarden van Ra 0,3-0,5 μm bereiken
- Metallisatie omvat wolfraam-, molybdeen- en koperpatronen voor elektrische verbindingen
- Speciale behandelingsprocessen omvatten onder andere het verbeteren van de bevochtigbaarheid van het oppervlak, het verbeteren van de hechting van thermische interfacematerialen, etc.