Kombinerat med de omfattande prestandafördelarna hos traditionella Al2O3- och BeO-substratmaterial är aluminiumnitrid (AlN)-keramik, som har hög värmeledningsförmåga (monokristallens teoretiska värmeledningsförmåga är 275 W/m▪k, polykristallens teoretiska värmeledningsförmåga är 70~210 W/m▪k), låg dielektricitetskonstant, värmeutvidgningskoefficient matchande med enkristallkisel och goda elektriska isoleringsegenskaper, ett idealiskt material för kretssubstrat och förpackningar inom mikroelektronikindustrin. Det är också ett viktigt material för högtemperaturstrukturkeramiska komponenter på grund av de goda mekaniska högtemperaturegenskaperna, termiska egenskaperna och den kemiska stabiliteten.
Den teoretiska densiteten för AlN är 3,26 g/cm3, MOHS-hårdheten är 7-8, rumstemperaturresistiviteten är större än 1016 Ωm och den termiska expansiviteten är 3,5 × 10-6/℃ (rumstemperatur 200 ℃). Rena AlN-keramikmaterial är färglösa och transparenta, men de kan ha olika färger som grått, gråvitt eller ljusgult, på grund av föroreningarna.
Förutom hög värmeledningsförmåga har AlN-keramik även följande fördelar:
1. God elektrisk isolering;
2. Liknande värmeutvidgningskoefficient med kiselmonokristall, överlägsen material som Al2O3 och BeO;
3. Hög mekanisk hållfasthet och liknande böjhållfasthet med Al2O3-keramik;
4. Måttlig dielektricitetskonstant och dielektricitetsförlust;
5. Jämfört med BeO påverkas värmeledningsförmågan hos AlN-keramik mindre av temperaturen, särskilt över 200 ℃;
6. Hög temperaturbeständighet och korrosionsbeständighet;
7. Giftfri;
8. Tillämpas på halvledarindustrin, kemisk metallurgiindustri och andra industriområden.
Publiceringstid: 14 juli 2023