Az AlN Ceramic előnyei és hátrányai
Alumínium-nitrid kerámia(AlN kerámia) alumíniumból és nitrogénből álló szilárd vegyület. Egyedülálló tulajdonságokkal rendelkezik, amelyek rendkívül értékessé teszik a különféle high-tech alkalmazásokban, különösen azokban
optoelektronika, félvezetők és elektronikus csomagolás.
Az AlN Ceramic előnyei
A műszaki kerámiák közül az alumínium-nitrid kerámia rendelkezik az egyik legnagyobb hővezető képességgel, jellemzően 100 W/(m·K) és 200 W/(m·K) között mozog. Ez az érték 10-15-ször magasabb, mint az alumínium-oxid (Al2O3) szobahőmérsékleten. Kiváló hőelvezetési képességének köszönhetően az AlN kerámiát széles körben használják félvezető hordozókban és elektronikus csomagolásban, hatékony hőkezelést biztosítva mikroelektronikai alkalmazásokban.
2. Nagy térfogatú ellenállás
Az AlN kerámia alumínium- és nitrogénatomjai erős kovalens kötést alkotnak, ami stabil kristályszerkezetet eredményez. Ez a szerkezeti stabilitás korlátozza az elektronok szabad mozgását, ami nagy térfogatú, jellemzően 10¹⁴ Ω·cm körüli ellenálláshoz vezet. Kiváló elektromos szigetelésének köszönhetően az alumínium-nitrid kerámia ideális anyag az elektronikai és nagy teljesítményű alkalmazásokhoz, kiváló dielektromos teljesítményt nyújtva.
3.Nagy dielektromos szilárdság
Más általános szigetelőanyagokhoz, például kvarchoz és hagyományos kerámiához képest az alumínium-nitrid kerámia lényegesen nagyobb dielektromos áttörési szilárdsággal rendelkezik. Ez a széles sávszélességnek és a nagy áttörési térerőnek tulajdonítható, így kiváló anyag a nagyfeszültségű és nagyfrekvenciás elektronikai eszközökhöz.
4. Alacsony hőtágulási együttható
Az AlN kerámia alacsony hőtágulási együtthatóval rendelkezik, körülbelül 4,6 × 10⁻⁶/°C, ami kiváló méretstabilitást biztosít. Sőt, hőtágulási együtthatója szorosan megegyezik a szilíciuméval, így ideális választás a precíziósan szabályozott környezetekhez, beleértve a félvezetőket, optikai eszközöket és magas hőmérsékletű alkalmazásokat.
Az AlN Ceramic hátrányai
1. Hidrolízis érzékenység
Az AlN kerámia egyik fő hátránya, hogy víz hatására hajlamos hidrolízisre. Az alumínium-nitridben lévő Al-N kötések viszonylag gyengék, és a vízmolekulák megtámadhatják őket, ami alumínium-hidroxid és ammóniagáz képződéséhez vezet. Ez a reakció veszélyezteti az AlN kerámiák stabilitását nedves környezetben, ami potenciálisan befolyásolja az elektronikus rendszer megbízhatóságát.
2.Rendesség
Kiváló termikus és elektromos tulajdonságai ellenére az alumínium-nitrid kerámia törési szilárdsága alacsony, így ütés vagy mechanikai igénybevétel hatására érzékeny a repedésre és repedésre.
3. Magas költség
Az alumínium-nitrid kerámia magas költsége egy másik jelentős korlát. Az alapanyag ára továbbra is magas, megmunkálása összetett és időigényes az anyag nagy keménysége és kopásállósága miatt. Ezek a tényezők hozzájárulnak a megnövekedett gyártási költségekhez, korlátozva az AlN kerámia széles körű alkalmazását.
