1. Продукт фән һәм структур үҙенсәлектәре
1.1 Кристалл каркасы һәм химик тотороҡлолоҡ
(Алюминий нитриды керамик субстраттар)
Алюминий нитриды (АлН) алты мөйөшлө вурцит кристаллы структуралы киң диапазонлы ярым үткәргес керамика, ҡаты ковалент үҙ-ара тәьҫир итешеү аша бәйләнгән еңел алюминий һәм азот атомдарының әйләнешле ҡатламдарынан тора.
Был ныҡлы атом ҡоролмаһы феноменаль йылылыҡ хәүефһеҙлеге менән AlN көсәйтә, тиклем архитектура бөтөнлөгөн һаҡлау. 2200 ° C инерт мөхиттә һәм ҡаты термик велосипед аҫтында тарҡалыуға ҡаршы тороу.
Глинозёмдан айырмалы рәүештә (Ал ике О ӨС), AlN химик яҡтан тимерҙәрҙе һәм бер нисә яуаплы газдарҙы иретергә инерт, ярымүткәргестәрҙе эшкәрткән камералар һәм юғары температуралы йылытҡыстар кеүек ҡаты атмосфера өсөн идеаль итеү.
Уның окисланыуға юғары ҡаршы тороусанлығы .– үҫешкән генә нәҙек хәүефһеҙлек Al 2 O дүрт ҡатлам ер өҫтө майҙанында туранан-тура һауаға тәьҫир итеү– гарантия бирә оҙайлы ышаныслылыҡ һиҙелерлек деградацияһыҙ күмәк йорттар.
Унан да бигерәк, AlN ҡаршылыҡ көсө 100-ҙән артыҡ булған ғәжәйеп электр изоляцияһын күрһәтә. 10 Ω · см һәм диэлектрик ҡатылыҡтан юғарыраҡ 30 кВ/мм, юғары көсөргәнешле ҡушымталар өсөн мөһим.
1.2 Йылылыҡ үткәреүсәнлеге һәм электрон үҙенсәлектәре
Алюминий нитридының иң аныҡ үҙенсәлектәренең береһе булып уның өҫтөнлөклө йылылыҡ үткәреүсәнлеге тора., ғәҙәттә үҙгәргән 140 тиклем 180 W/(м · К )коммерция сортлы субстраттар өсөн– өҫтөндә 5 глинозёмдан 2 тапҡырға юғарыраҡ . (≈ 30 W/(м · К)).
Был һөҙөмтәлелек азот һәм алюминий атом массаһының түбән булыуынан килә ., ныҡлы бәйләнеш һәм сик факторы проблемалары менән интеграцияланған, улар решетка аша һөҙөмтәле фонон транспортлау мөмкинлеген бирә.
Шуға ҡарамаҫтан, кислород ҡушылмалары бигерәк тә зыян килтерә; шулай уҡ эҙ күләмдәре (өҫтә 100 ppm) азот майҙансыҡтарын алмаштырыу, еңел алюминий асыҡлыҡтар етештереү һәм фонондарҙы таратыу, шуның менән йылылыҡ үткәреүсәнлеген ҡырҡа кәметә.
Юғары таҙалыҡтағы AlN порошоктары карботермик кәмеү йәки туранан-тура нитридлау аша синтезланған идеаль йылылыҡ диссипацияһына өлгәшеү өсөн кәрәк.
Электр изоляторы булыуына ҡарамаҫтан, AlN’s пьезоэлектрик һәм пироэлектрик үҙенсәлектәре уны һиҙеү берәмектәрендә һәм акустик тулҡын ҡоралдарында файҙалы итә, ә уның киң диапазонлы (~ 6.2 эВ) юғары ҡөҙрәтле һәм юғары йышлыҡлы электрон системаларҙа процедураны һаҡлай.
2. Төҙөлөш процедуралары һәм етештереү ауырлыҡтары
( Алюминий нитриды керамик субстраттар)
2.1 Порошок синтезы һәм агломерациялау ысулдары
Юғары етештереүсәнлекле AlN субстраттарын етештереү ультраваҡ синтездан башлана, юғары таҙалыҡтағы порошок, дөйөм алғанда, Al 2 O SIX кеүек реакциялар аша тормошҡа ашырыла + 3С + N ИКЕ → 2AlN + 3CO (карботермик кәметелеү) йәки еңел алюминий тимерҙе туранан-тура нитридлау: 2Ал + N ИКЕ → 2AlN.
Һөҙөмтәлә порошок бик һаҡ ҡына ҡырғыстан үткәрергә һәм легирлау ярҙамында агломерация кеүек Y ИКЕ O БИШ ., CaO, йәки һирәк осрай торған планета оксидтары араһында температурала тығыҙланыуға булышлыҡ итеү өсөн 1700 °С һәм 1900 °С азотлы атмосфера аҫтында.
Был ингредиенттар ҡыҫҡа ваҡытлы шыйыҡ фазалар булдыра, улар бөртөк сиге диффузияһын көсәйтә ., тулыһынса тығыҙлау мөмкинлеген бирә (> 99% теоретик ҡалынлығы) шул уҡ ваҡытта кислород менән бысраныуҙы кәметә.
Углеродҡа бай мөхиттә агломерациянан һуң отжиг яҡшыраҡ кислород веб-содержаниеһын минималь кимәлгә еткерә ала, ҡотолоу юлы менән межгранулированный оксидтар ., тимәк, иң юғары йылылыҡ үткәреүсәнлеген тергеҙеү.
Контроль бөртөк үлсәмдәре менән эҙмә-эҙлекле микроструктураға өлгәшеү механик ҡатылыҡты баланслау өсөн мөһим., йылылыҡ һөҙөмтәлелеге, һәм етештереүсәнлеге.
2.2 Субстрат барлыҡҡа килтереү һәм металлаштырыу
Агломерацияланғанда, AlN керамика теүәл-ер һәм брызги ҡәнәғәтләндерергә сикләнгән үлсәмдәр толерантлыҡ өсөн кәрәк электрон продукция ҡаплау ., йыш ҡына микрометр кимәлендәге бер ҡатлылыҡҡа тиклем.
Тишек аша бурау, лазерлы ҡырҡыу, һәм ер өҫтө һүрәте күп ҡатламлы пландарға һәм ҡатнаш схемаларға үҙләштереү мөмкинлеген бирә.
Субстрат етештереүҙә мөһим аҙым булып металллаштырыу тора .– үткәргес ҡатламдар ҡулланыу (ғәҙәттә вольфрам, молибден, йәки баҡыр .) ҡалын плёнкалы баҫыу кеүек процестар ярҙамында, нәҙек плёнкалы һиптереү, йәки баҡырҙы туранан-тура бәйләү (ДБК).
ДБК өсөн, баҡыр алюминий фольгалары көйләнгән мөхиттә күтәрелгән температура кимәлендә AlN өҫтөнә бәйләнгән, юғары токлы ҡушымталар өсөн идеаль көслө ҡулланыусы интерфейсын булдырыу.
Төрлө техника кеүек әүҙем тимер паять (МЕНӘН) йәбешеү һәм термик арыу ҡаршылығын арттырыу өсөн титан составындағы паяльниктар ҡулланыу, бигерәк тә ҡабатланған ҡөҙрәт циклы аҫтында.
Дөрөҫ йөҙ-ара конструкция билдәле кәметелгән йылылыҡ ҡаршылығы һәм юғары механик ышаныслылыҡ эксплуатация ҡоролмалары ..
3. Электрон ҡорамалдарҙа етештереүсәнлек өҫтөнлөктәре
3.1 Энергия электроникаһында йылылыҡ идаралығы
AlN субстраттары юғары ҡөҙрәтле ярымүткәргес ҡоралдар, мәҫәлән, IGBTs ярҙамында барлыҡҡа килгән йылылыҡ менән эш итеүҙе үҙләштерә., МОП-тар, һәм электромобилдәрҙә ҡулланылған РЧ көсәйткестәр, яңыртыла торған ресурстар инверторҙары, һәм телекоммуникациялар нигеҙендә.
Ышаныслы йылылыҡ сығарыу урындағы ҡыҙыу нөктәләрҙән ҡотола, термик борсолоуҙы минимумға еткерә, һәм ҡоралдың ғүмерен оҙайта, электромиграция һәм деламинация хәүефен еңеләйтә.
Ғәҙәти Al 2 O 3 субстраттары менән сағыштырғанда, AlN мөмкинлек бирә бәләкәй ҙурлыҡтағы өйөм һәм юғары ҡөҙрәт ҡалынлығы арҡаһында уның премия йылылыҡ үткәреүсәнлеге ., эшләүселәргә бөтөнлөккә зыян килтермәйенсә етештереүсәнлек сиктәрен баҫырға рөхсәт итеү.
Яҡтылыҡ диодтары һәм лазер диодтарында, Ҡайҙа ҡатнашыу температураһы туранан-тура һөҙөмтәлелеккә һәм күләгә тотороҡлолоғона йоғонто яһай, AlN субстраттары люминесцент һөҙөмтәне һәм функциональ ғүмер оҙайлығын һиҙелерлек яҡшырта.
Уның термик үҫеш коэффициенты . (КТЭ ≈ 4.5 ppm/K) өҫтәмә рәүештә кремнийға тап килә (3.5– 4 ppm/K) һәм галлий нитриды (GaN, ~ 5.6 ppm/K), термовелосипедта йөрөгәндә термомеханик көсөргәнештең кәмеүе.
3.2 Электр һәм механик ышаныслылыҡ
Үткән йылылыҡ күрһәткестәре, AlN түбән диэлектрик юғалтыу ҡуллана (тан δ < 0.0005) and steady permittivity (εᵣ ≈ 8.9) throughout a broad regularity variety, making it perfect for high-frequency microwave and millimeter-wave circuits.
Уның герметик тәбиғәте дымлылыҡ инеүҙән һаҡлай, дымлы урындарҙа боҙолоу хәүефен бөтөрөү– органик субстраттарға ҡарағанда мөһим өҫтөнлөк.
Механик яҡтан, AlN юғары һығылмалылыҡҡа эйә (300– 400 МПа) һәм ныҡлыҡ (ВЧ ≈ 1200), ышаныслы ныҡлыҡты тәьмин итеү бөтә эшкәртергә, йыйылыш, һәм ялан процедураһы.
Был үҙенсәлектәр берлектә системаның бөтөнлөгөн яҡшыртыуға булышлыҡ итә, уңышһыҙлыҡтар күрһәткестәрен түбәнәйткән, һәм миссия-критик ҡушымталарҙа эйә булыу дөйөм хаҡы түбәнерәк.
4. Ҡулланыу һәм киләсәк технологик сиктәр
4.1 Сәнәғәт, Автомобиль, һәм һаҡлау системалары
AlN керамик субстраттар әлеге ваҡытта коммерция двигателдәре өсөн алдынғы ҡоролма модулдәрендә ғәҙәти ., ел һәм ҡояш инверторҙары, һәм электр һәм гибрид автомобиль батареяларының борт зарядкалары.
Аэрокосмос һәм оборона өлкәһендә, улар радар системаларын тота, һанлы һуғыш ҡоролмалары, һәм юлдаштар үҙ-ара тәьҫир итешеүе, Ҡайҙа экстремаль проблемалар шарттарында эшмәкәрлек тураһында һөйләшеүҙәр алып барылмай.
Клиник һүрәт төшөрөү ҡорамалдары, рентген генераторҙарынан һәм МРТ системаларынан торған, шулай уҡ өҫтөнлөк AlN’s нурланыш ҡаршылығы һәм сигнал бөтөнлөгө.
Электрлаштырыу модалары бөтә транспорт һәм энергетика өлкәләрендә тиҙләнә., ихтыяж AlN субстраттарына арта бара, компактлы кәрәклеге менән идара ителә, эффектив, һәм абруйлы ҡөҙрәт электрон ҡоролмалары.
4.2 Барлыҡҡа килгән комбинация һәм оҙайлы үҫеш
Киләсәктәге яңылыҡтар өс үлсәмле продукцияны ҡаплау архитектураларына AlN хоҡуғын интеграциялауға йүнәлтелгән, тамырланған пассив элементтар, һәм Si интеграциялаусы гетероген комбинация системалары, SiC, һәм GaN гаджеттары.
Наноструктурлы AlN пленкаларын һәм монокристаллы субстраттарҙы тикшергәндә, академик сиктәргә ҡарата йылылыҡ үткәреүсәнлеген күберәк арттырыуҙы маҡсат итеп ҡуялар. (> 300 W/(м · К)) киләһе быуын квант һәм оптоэлектрон гаджеттар өсөн.
Масштаблы порошок синтезы аша етештереү сығымдарын кәметергә тырышыу, ҡатмарлы керамик каркастарҙы өҫтәп эшләү, һәм лом AlN ҡайтанан эшкәртергә импульс ала, тотороҡлолоҡто арттырыу өсөн.
Унан да бигерәк, сикле элементтарҙы анализлау ярҙамында моделләштереү ҡоролмалары (ФЕА) һәм яһалма интеллект ҡулланыла, ҡайһы бер йылылыҡ һәм электр йөкләмәләре өсөн субстрат планировкаһын көсәйтергә.
Һүҙҙе йомғаҡлап ., еңел ауырлыҡтағы алюминий нитридлы керамик субстраттар хәҙерге электрон ҡоролмаларында нигеҙ ташы булып тора, электр изоляцияһы һәм иҫ киткес йылылыҡ тапшырыу араһындағы бушлыҡты айырым бәйләү.
Уларҙың роле юғары һөҙөмтәлелек рөхсәт, юғары ышаныслы энергия системалары һанлы һәм энергия инновацияларының ҡабатланған эволюцияһында уларҙың тактик әһәмиәтен һыҙыҡ өҫтөнә ала.
5. Тәьмин итеүсе
«Адванс керамик» компанияһына 1 октябрҙә нигеҙ һалынған. 17, 2012, тикшеренеүҙе һәм эшләүҙе үҙ өҫтөнә алған юғары технологиялы предприятие булып тора, етештереү, эшкәртеү, керамик сағыштырмаса материалдар һәм изделиелар һатыу һәм техник хеҙмәтләндереү. Беҙҙең продукция үҙ эсенә ала, әммә сикләнмәй бор карбиды керамика продукцияһы, Бор нитриды керамика изделиелары, Кремний карбиды керамика изделиелары, Кремний нитриды керамика изделиелары, Цирконий диоксиды керамика изделиелары, һ. б.. Ҡыҙыҡһыныу булһа, рәхим итеп, беҙҙең менән бәйләнешкә инегеҙ.
Тегтар: Алюминий нитриды керамик субстраттар, алюминий нитриды керамикаһы, алн алюминий нитриды
Бөтә мәҡәләләр һәм һүрәттәр интернеттан алынған .. Әгәр ниндәй ҙә булһа авторлыҡ хоҡуғы мәсьәләләре, зинһар, беҙҙең менән бәйләнешкә инеү өсөн ваҡытында юйырға.
Беҙгә һорау бирегеҙ