Превъзходна изолация и здравина - решения от алуминиев нитрид Premium

Алуминиевият нитрид (AlN), като част от група III нитриди, се отличава с изключителни свойства, включително превъзходна топлопроводимост, електрическа устойчивост, ниско термично разширение и нетоксичност. AlN може да бъде произведен чрез методи като директно нитридиране и карботермична редукция на алуминиев метал.

AlN керамичните субстрати на Valley Design осигуряват бързо разсейване на топлината и са идеален избор на материал за хибридни, силови и радиочестотни/микровълнови електронни приложения. Техните превъзходни диелектрични свойства и изолационни свойства правят AlN керамичните субстрати подходящ материал.

Висока топлопроводимост

Алуминиевият нитрид се радва на огромно търсене поради технологичния напредък в областта на електронните устройства и оборудване, особено поради отличната му топлопроводимост, която позволява ефективно отвеждане на топлината от електронните компоненти. Освен това AlN предпазва тези компоненти от корозия, причинена от високотемпературни среди, като същевременно осигурява по-добра електрическа изолация от керамичния субстрат BeO.

Благодарение на отличната си химическа стабилност този материал може да издържи на тежки условия като окисление, киселинна и алкална корозия, приложения при високи температури и ултравиолетова (UV) светлина, например в оптоелектрониката.

Алуминиевият нитрид се различава от BeO по това, че е нетоксичен и безопасен за работа дори в промишлени условия, както и че може да бъде директно метализиран чрез DCB (Direct Copper Bonding), което го прави особено полезен в силовата електроника, радиочестотните/микровълновите приложения, епитаксиалния растеж на полупроводникови устройства на основата на галиев нитрид, като радиочестотни усилватели и светодиоди.

Отлична електрическа изолация

Алуминиевият нитрид (AlNi) е екологична алтернатива на берилиевия оксид в приложенията на хибридната, силовата и микровълновата електроника, които се нуждаят от нетоксичен електроизолационен материал за подложка. Освен това неговият профил с ниско термично разширение съответства на този на материалите за силициеви пластини, което позволява управление на топлината, като същевременно поддържа мощната електроника в максимална ефективност.

Алуминиевият нитрид служи за неразделна част от оптоелектрониката, тъй като служи като субстрат за светодиоди от галиев нитрид (GaN), подобрявайки производителността и дълготрайността на устройствата, а неговите превъзходни свойства за управление на топлината го правят жизненоважен компонент в термичните интерфейсни материали (TIMs) и други изолационни слоеве.

Алуминиевият нитрид се различава значително от повечето керамични материали, като например циркониевия закален алуминий (ZTA), по това, че може да издържа на бързи температурни промени, без да претърпи термичен шок, а отличната му устойчивост на износване го прави отличен материал за използване върху устойчиви на износване повърхности, като сензори, лагери и части на металорежещи машини. Освен това отличната му топлопроводимост осигурява ефективен път за бързо разсейване на топлината в тези тежки условия, като същевременно подобрява трибологичните свойства - основни свойства на оборудването, предназначено за успешна работа в такива тежки условия.

Ниско термично разширение

Алуминиевият нитрид се отличава с изключително нисък коефициент на термично разширение (CTE), което означава, че температурните промени не го карат да се разширява или свива значително, което го прави идеален материал за субстрати за високоскоростна електроника и приложения за LED осветление, където генерирането на топлина и загубата на енергия трябва да бъдат сведени до минимум.

Алуминиевият нитрид е изключителен електрически изолатор, който осигурява защита от протичане на ток и изтичане на енергия. Поради това алуминиевият нитрид е привлекателен избор на материал за електронни субстрати, изолатори и компоненти, които трябва да са съвместими със светодиоди, базирани на галиев нитрид.

AIN е идеален нетоксичен керамичен материал за много високопроизводителни приложения в областта на зелените технологии, включително тяга (влакове и метро), производство на електроенергия (вятърна енергия и хидроенергия), хибридни електрически превозни средства, при които електричеството, генерирано по време на спиране, се възстановява обратно в производството на електроенергия, както и устройства за управление на топлината като ленти от метализиран с мед алуминиев нитрид или мрежовидни триизмерни структури на устройствата, за да се отговори на нарастващите изисквания за управление на топлината. Surmet разработва нови продукти от алуминиев нитрид, за да отговори на тези нарастващи изисквания за топлинно управление в тези приложения.

Отлична устойчивост на корозия

Алуминиевият нитрид е силно устойчив на корозия и е подходящ за тежки условия, в които другите материали не могат да работят. Той е устойчив на химическо въздействие от повечето киселини и основи, като същевременно се отличава с изключително висока температура на стъкловиден преход и устойчивост на износване. Освен това алуминиевият нитрид е нетоксичен и биосъвместим, което го прави подходящ за медицински изделия.

Покритието от алуминиев нитрид може да се нанася върху различни субстрати, като волфрамов карбид или неръждаема стомана, за да осигури антикорозионни и износоустойчиви свойства, и успешно е нанасяно върху компоненти, като сензори за акустични вълни, лагери и части за металорежещи машини.

Керамиката от алуминиев нитрид има изключително висока топлопроводимост от 170 W/mk, най-високата сред керамичните материали на Valley. Благодарение на своите електроизолационни и диелектрични свойства този материал е отличен избор за печатни платки; освен това ниското му термично разширение позволява на конструкторите на мощни модули да използват алуминиев нитрид керамика заедно със силициеви компоненти при изграждането на модулите.

Благодарение на отличните си трибологични свойства покритията на основата на алуминий се използват широко в различни промишлени приложения, като например инструменти за обработка, режещи ножове и оптични филтри. Освен това този основен материал служи за основа на микроелектрониката и технологиите за LED осветление.

Висока якост

Високата якост на алуминиевия нитрид го прави отличен изолационен материал, който може да се използва в електронни приложения, изискващи отлични механични свойства, като например в автомобилна или космическа среда, където нивата на вибрации са високи. Благодарение на ниските си свойства на термично разширение и електрическо съпротивление, топлината бързо се разсейва от платките от алуминиев нитрид, така че те не прегряват, което води до неизправност на компонентите в тях - нещо особено полезно в среди с висока вибрация, като например автомобилните дилъри на производителите на автомобили или аерокосмическите среди.

Топлопроводимостта до 170 W/mK при стайна температура и диелектричните свойства правят материалите за подложки от берилиев оксид (beO) идеални алтернативи в много приложения за полупроводници, а нетоксичният им характер позволява машинна обработка без риск или защитни маски, които обикновено се изискват при работа с материали за подложки от beO.

Микропрахът и гранулите на Tokuyama с изключително ниски нива на примеси, съчетани с уникални производствени техники за редуциране на нитридите, спомагат за получаването на синтеровани тела с изключителни физически свойства, включително силна механична якост, широка гама от възможности за повърхностна обработка и допустими отклонения, както и висока топлопроводимост.