Hervorragende Isolierung und Festigkeit - Premium-Aluminiumnitrid-Lösungen

Aluminiumnitrid (AlN), das zu den Nitriden der Gruppe III gehört, zeichnet sich durch außergewöhnliche Eigenschaften aus, darunter hervorragende Wärmeleitfähigkeit, elektrischer Widerstand, geringe Wärmeausdehnung und Ungiftigkeit. AlN kann mit Methoden wie der direkten Nitridierung und der carbothermischen Reduktion von Aluminiummetall hergestellt werden.

Die keramischen AlN-Substrate von Valley Design sorgen für eine schnelle Wärmeableitung und sind die ideale Materialwahl für Hybrid-, Leistungs- und HF-/Mikrowellenelektronikanwendungen. Ihre überragenden dielektrischen Verstärkungs- und Isolationseigenschaften machen AlN-Keramiksubstrate zu einem idealen Material.

Hohe Wärmeleitfähigkeit

Aluminiumnitrid erfreut sich aufgrund des technologischen Fortschritts bei elektronischen Geräten und Anlagen einer enormen Nachfrage, insbesondere wegen seiner hervorragenden Wärmeleitfähigkeit, die eine effiziente Wärmeableitung von elektronischen Bauteilen ermöglicht. Außerdem schützt AlN diese Komponenten vor Korrosion durch hohe Temperaturen und bietet gleichzeitig eine bessere elektrische Isolierung als BeO-Keramiksubstrate.

Dank seiner ausgezeichneten chemischen Stabilität widersteht dieses Material harten Bedingungen wie Oxidation, Säure- und Laugenkorrosion, Hochtemperaturanwendungen und Anwendungen mit ultraviolettem (UV-) Licht, z. B. in der Optoelektronik.

Aluminiumnitrid unterscheidet sich von BeO dadurch, dass es ungiftig ist und auch in der Industrie sicher gehandhabt werden kann. Außerdem kann es mit DCB (Direct Copper Bonding) direkt metallisiert werden, was es besonders nützlich für die Leistungselektronik, HF-/Mikrowellenanwendungen und das epitaktische Wachstum von Halbleiterbauelementen auf Galliumnitridbasis wie HF-Verstärker und LEDs macht.

Ausgezeichnete elektrische Isolierung

Aluminiumnitrid (AlNi) ist eine umweltfreundliche Alternative zu Berylliumoxid für Anwendungen in der Hybrid-, Leistungs- und Mikrowellenelektronik, die ein elektrisch isolierendes, ungiftiges Substratmaterial benötigen. Darüber hinaus entspricht sein geringes Wärmeausdehnungsprofil dem von Silizium-Wafer-Materialien, was ein Wärmemanagement ermöglicht, während die Hochleistungselektronik mit höchster Effizienz läuft.

Aluminiumnitrid dient in der Optoelektronik als Substrat für Galliumnitrid (GaN)-LEDs, wodurch die Leistung und Langlebigkeit der Bauelemente verbessert wird, während seine hervorragenden Wärmemanagement-Eigenschaften es zu einem wichtigen Bestandteil von Wärmeleitmaterialien (TIMs) und anderen Isolierschichten machen.

Aluminiumnitrid unterscheidet sich von den meisten keramischen Werkstoffen wie z. B. zementiertem Aluminiumoxid (ZTA) dadurch, dass es raschen Temperaturschwankungen standhalten kann, ohne einen Temperaturschock zu erleiden, während seine hervorragende Abriebfestigkeit es zu einem ausgezeichneten Material für verschleißfeste Oberflächen wie Sensoren, Lager und Teile von Werkzeugmaschinen macht. Darüber hinaus sorgt seine ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeit dafür, dass die Wärme in diesen rauen Umgebungen schnell abgeleitet wird, und verbessert gleichzeitig die tribologischen Eigenschaften - wesentliche Eigenschaften von Geräten, die für einen erfolgreichen Betrieb in solch rauen Umgebungen ausgelegt sind.

Geringe thermische Ausdehnung

Aluminiumnitrid hat einen außergewöhnlich niedrigen thermischen Ausdehnungskoeffizienten (CTE), d. h. es dehnt sich bei Temperaturschwankungen nicht nennenswert aus oder zieht sich zusammen. Dies macht es zu einem idealen Substratmaterial für Hochgeschwindigkeitselektronik und LED-Beleuchtungsanwendungen, bei denen Wärmeentwicklung und Leistungsverluste minimiert werden müssen.

Aluminiumnitrid ist ein hervorragender elektrischer Isolator, der Schutz vor Stromfluss und Energieleckagen bietet. Daher ist Aluminiumnitrid eine attraktive Materialwahl für elektronische Substrate, Isolatoren und Komponenten, die mit LEDs auf Galliumnitridbasis kompatibel sein müssen.

AIN ist ein ideales ungiftiges keramisches Material für viele hochleistungsfähige Green-Tech-Anwendungen, einschließlich Traktion (Züge und U-Bahn-Systeme), Stromerzeugung (Windenergie und Wasserkraft), Hybrid-Elektrofahrzeuge, bei denen die beim Bremsen erzeugte Elektrizität wieder in die Stromerzeugung zurückgeführt wird, sowie Wärmemanagementgeräte wie kupfermetallisierte Aluminiumnitridbänder oder netzförmige 3D-Gerätestrukturen, um die steigenden Anforderungen an das Wärmemanagement zu erfüllen. Surmet entwickelt neue Aluminiumnitridprodukte, um die steigenden Anforderungen an das Wärmemanagement in diesen Anwendungen zu erfüllen.

Ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit

Aluminiumnitrid ist äußerst korrosionsbeständig und eignet sich für raue Umgebungen, in denen andere Materialien nicht eingesetzt werden können. Es widersteht chemischen Angriffen durch die meisten Säuren und Basen und zeichnet sich durch eine extrem hohe Glasübergangstemperatur und Abriebfestigkeit aus. Außerdem ist Aluminiumnitrid ungiftig und biokompatibel, so dass es sich für medizinische Geräte eignet.

Aluminiumnitridbeschichtungen können auf verschiedene Substrate wie Wolframkarbid oder Edelstahl aufgebracht werden, um Korrosionsschutz- und Verschleißeigenschaften zu erzielen, und wurden bereits erfolgreich auf Komponenten wie Schallwellensensoren, Lager und Teile für Werkzeugmaschinen aufgebracht.

Aluminiumnitridkeramik hat eine außergewöhnlich hohe Wärmeleitfähigkeit von 170 W/mk, die höchste unter den keramischen Materialien von Valley. Aufgrund seiner elektrischen Isolierung und seiner dielektrischen Eigenschaften ist dieses Material eine ausgezeichnete Wahl für Leiterplatten; außerdem ermöglicht seine geringe Wärmeausdehnung den Entwicklern von Hochleistungsmodulen, Aluminiumnitridkeramik neben Siliziumkomponenten beim Bau von Modulen zu verwenden.

Aufgrund ihrer hervorragenden tribologischen Eigenschaften werden Beschichtungen auf Aluminiumoxidbasis in zahlreichen industriellen Anwendungen wie Bearbeitungswerkzeugen, Schneidklingen und optischen Filtern eingesetzt. Außerdem dient dieses Basismaterial als Grundlage für die Mikroelektronik und die LED-Beleuchtungstechnologie.

Hohe Festigkeit

Die hohe Festigkeit von Aluminiumnitrid macht es zu einem ausgezeichneten Isoliermaterial für elektronische Anwendungen, die hervorragende mechanische Eigenschaften erfordern, wie z. B. in der Automobilindustrie oder in der Luft- und Raumfahrt, wo es zu starken Vibrationen kommt. Aufgrund seiner geringen thermischen Ausdehnung und seiner elektrischen Widerstandseigenschaften wird Wärme schnell von Aluminiumnitrid-Leiterplatten abgeleitet, so dass sie nicht überhitzen und dadurch Fehlfunktionen der Komponenten verursachen - dies ist besonders hilfreich in vibrationsreichen Umgebungen, wie z. B. in Autohäusern von Automobilherstellern oder in der Luft- und Raumfahrt.

Die Wärmeleitfähigkeit von bis zu 170 W/mK bei Raumtemperatur und die dielektrischen Eigenschaften machen Berylliumoxid (beO) zu einer idealen Alternative für viele Halbleiteranwendungen. Die ungiftige Beschaffenheit des Materials ermöglicht eine maschinelle Bearbeitung ohne Risiken oder Schutzmasken, die normalerweise bei der Arbeit mit beO-Substraten erforderlich sind.

Tokuyamas Mikropulver und -granulat mit extrem niedrigem Verunreinigungsgrad in Verbindung mit einzigartigen Fertigungstechniken zur Nitridreduzierung tragen zur Herstellung von Sinterkörpern mit außergewöhnlichen physikalischen Eigenschaften bei, darunter eine hohe mechanische Festigkeit, eine Vielzahl von Oberflächenbearbeitungsoptionen und -toleranzen sowie eine hohe Wärmeleitfähigkeit.