Alyuminiy nitridli keramikaga kirish
Engil vaznli alyuminiy nitridi (AlN) o'zining ajoyib issiqlik o'tkazuvchanligi uchun keng e'tirofga sazovor bo'lgan yuqori samarali keramika mahsulotidir., elektr izolyatsiyasi, va yuqori haroratlarda mexanik xavfsizlik. Olti burchakli wurtzite kristalli tuzilishi bilan, AlN xususiyatlarning aniq kombinatsiyasini namoyish etadi, bu esa uni elektron qurilmalarda qo'llash uchun eng zo'r substrat mahsulotidan biriga aylantiradi., optoelektronika, quvvat komponentlari, va yuqori haroratli muhitlar. Alumina va berilliy oksidi kabi tipik keramik substratlarga eng yaxshi tanlov sifatida AlN dielektrik chidamliligining ajoyib parametrlarini saqlab, issiqlikni samarali ravishda tarqatish qobiliyati. Ushbu yozma alyuminiy nitridli keramikaning asosiy xususiyatlarini o'rganadi, ishlab chiqarish strategiyasini ko'rib chiqadi, va ilg'or texnologik sohalarda uning muhim funktsiyalarini ta'kidlaydi.
(Alyuminiy nitridli keramika)
Kristal ramka va asosiy xususiyat
Engil alyuminiy nitridining substrat materiali sifatida ishlashi asosan uning kristalli ramkasi va tug'ma jismoniy binolari bilan bog'liq.. AlN o'zgaruvchan alyuminiy va azot atomlaridan tashkil topgan vurtsit tipidagi panjarani oladi., bu uning yuqori issiqlik o'tkazuvchanligiga hissa qo'shadi– odatda oshib ketadi 180 W/(m · K), Ba'zi yuqori tozalik namunalari bilan 320 W/(m · K). Bu qiymat boshqa keng tarqalgan keramika mahsulotlaridan sezilarli darajada oshadi, shu jumladan alumina (~ 24 W/(m · K) )va kremniy karbid (~ 90 W/(m · K)).
Uning termal ishlashiga qo'shimcha ravishda, AlN atrofida keng diapazonga ega 6.2 eV, natijada hatto issiqda ham mukammal elektr izolyatsiyasi uylar. Bu qo'shimcha ravishda past issiqlik rivojlanishini ko'rsatadi (CTE ≈ 4.5 × 10 ⁻⁶/ K), kremniy va galliy arsenidi bilan ehtiyotkorlik bilan mos keladi, uni yarimo'tkazgichli gadjet mahsulotlarini qadoqlash uchun optimal kostyum qilish. Bundan tashqari, AlN yuqori kimyoviy inertlik va erigan metallarga qarshilik ko'rsatadi, qo'pol muhitlarga mosligini yaxshilash. Ushbu aralash xususiyatlar AlN ni yuqori quvvatli raqamli substratlar va termal ishlov beriladigan tizimlar uchun etakchi istiqbol sifatida belgilaydi..
Ishlab chiqarish va sinterlash texnologiyalari
Yuqori sifatli engil alyuminiy nitridli chinni ishlab chiqarish minimal ifloslantiruvchi moddalar bilan qalin mikroyapılarni amalga oshirish uchun aniq kukun sintezi va sinterlash usullarini talab qiladi.. Kovalent bog'lanish xususiyati tufayli, AlN standart bosimsiz sinterlash orqali tezda siqilmaydi. Shuning uchun, itriy oksidi kabi sinterlash yordamchilari (Y IKKI OLTTI), kaltsiy oksidi (CaO), Suyuq fazali sinterlashni rag'batlantirish va don chegarasining tarqalishini yaxshilash uchun odatda noyob sayyora aspektlari qo'shiladi..
Ishlab chiqarish jarayoni odatda AlN kukunlarini ishlab chiqarish uchun azotli muhitda alyuminiy oksidining karbotermik qaytarilishi bilan boshlanadi.. Keyin bu kukunlar maydalanadi, lenta quyish yoki inyeksion kalıplama kabi usullar orqali hosil bo'ladi, va ular orasidagi haroratlarda sinterlanadi 1700 ° C va 1900 ° C azotga boy muhitda. Issiq presslash yoki plazma sinterlashni rag'batlantirish (SPS) g'ovaklikni kamaytirish va donning joylashishini rag'batlantirish orqali zichlik va issiqlik o'tkazuvchanligini yanada oshirishi mumkin. Murakkab shakldagi AlN elementlarini ishlab chiqarish uchun qo'shimchalar ishlab chiqarishning ilg'or usullari ham o'rganilmoqda..
Elektron mahsulotni qadoqlash va quvvat modullarida qo'llanilishi
Engil vaznli alyuminiy nitridli keramikalarning eng sezilarli qo'llanilishidan biri elektron qadoqlashdir, ayniqsa, izolyatsiyalangan shlyuz bipolyar tranzistorlar kabi yuqori quvvatli asboblar uchun (IGBTlar), lazerli diodlar, va o'ta yuqori chastota (RF) kuchaytirgichlar. Zamonaviy elektron qurilmalarda quvvat qalinligi oshishi bilan, ishonchlilik va uzoq umrni ta'minlash uchun samarali issiqlik tarqalishi muhim ahamiyatga ega. AlN substratlari yuqori issiqlik o'tkazuvchanligini ajoyib elektr izolyatsiyasi bilan birlashtirib, optimal echimni taklif qiladi., qisqa tutashuvlar va termal qochib ketish sharoitlarini oldini olish.
Bundan tashqari, AlN asosidagi tekis yopishgan mis (DBC) va energetik metall lehimli (BILAN) substratlar asta-sekin elektr mashinalari uchun quvvat moduli uslublarida qo'llaniladi, qayta tiklanadigan manba inverterlari, va sanoat elektr motorli haydovchilar. An'anaviy alumina yoki silikon nitridli substratlardan farqli o'laroq, AlN issiqlikni tezroq uzatishni ta'minlaydi va termal kengayishning silikon chip koeffitsientlari bilan ancha yaxshi mos keladi., Shunday qilib, mexanik kuchlanishni kamaytiradi va umumiy tizim ish faoliyatini oshiradi. Davom etilayotgan tadqiqotlar uning qo'llanilish doirasini kengaytirish uchun AlN sirt maydonlarida bog'lanish chidamliligi va metallizatsiya usullarini yaxshilashga qaratilgan..
Optoelektronik va yuqori haroratli gadjetda foydalaning
Elektron mahsulotni qadoqlashdan tashqari, alyuminiy nitridili chinnilar ultrabinafsha nurlarga shaffofligi tufayli optoelektronik va yuqori haroratli ilovalarda muhim vazifani bajaradi. (UV) radiatsiya va issiqlik xavfsizligi. AlN odatda chuqur ultrabinafsha nurli diodlar uchun substrat sifatida ishlatiladi (LEDlar) va lazerli diodlar, ayniqsa sanitariya talab qiladigan ilovalarda, sezish, va optik aloqa. Uning keng diapazoni va UV diapazonidagi past yutilish koeffitsienti uni engil alyuminiy galyum nitridini saqlab qolish uchun mos nomzod qiladi. (AlGaN)-heterostrukturalarga asoslangan.
Bunga qo'chimcha, AlN ning yuqori harorat darajasida to'g'ri ishlash qobiliyati 1000 ° C sensorlarda foydalanish uchun mos qiladi, termoelektr generatorlari, va ekstremal termal uchastkalarga ta'sir qiladigan elementlar. Aerokosmik va mudofaa bozorlarida, AlN-ga asoslangan sensorli blok rejalari an'anaviy mahsulotlar, albatta, muvaffaqiyatsiz bo'ladigan reaktiv dvigatellarni kuzatish tizimlarida va yuqori haroratni nazorat qilish qurilmalarida qo'llaniladi.. Yupqa qatlamli cho'kma va epitaksial o'sish strategiyalaridagi doimiy innovatsiyalar yangi avlod optoelektronik va yuqori haroratli o'rnatilgan tizimlarda AlN imkoniyatlarini kengaytirmoqda..
( Alyuminiy nitridli keramika)
Ekologik barqarorlik va uzoq muddatli yaxlitlik
Har qanday turdagi substrat materiallari uchun asosiy e'tibor uning operatsion stresslari ostida doimiy yaxlitligi hisoblanadi. Engil alyuminiy nitridi ko'plab boshqa keramikalardan farqli o'laroq, ajoyib ekologik xavfsizlikni namoyish etadi. Kislotalarning yomonlashishiga yuqori immunitetga ega, ishqorlar, va eritilgan po'latlar, agressiv kimyoviy sharoitlarda mustahkamlikni ta'minlash. Biroq, AlN yuqori harorat darajasida namlik ta'sirida gidrolizga moyil bo'ladi, bu uning sirtini yomonlashtirishi va issiqlik ko'rsatkichlarini pasaytirishi mumkin.
Ushbu muammoni engillashtirish uchun, kremniy nitridi kabi xavfsizlik qoplamalari (Si ₃ N ₄), engil alyuminiy oksidi, yoki polimer asosidagi kapsülleme qatlamlari tez-tez namlik qarshiligini oshirish uchun qo'yiladi. Bundan tashqari, ehtiyotkorlik bilan himoyalash va mahsulotni qadoqlash yondashuvlari butun xizmat muddati davomida AlN substratlarining halolligini saqlash uchun gadjetni sozlashda qo'llaniladi.. Ekologik siyosat yanada qat'iyroq bo'ladi, AlN ning toksik bo'lmagan tabiati qo'shimcha ravishda uni berilliy oksidiga afzal muqobil sifatida joylashtiradi, qayta ishlash va yo'q qilish jarayonida sog'liq uchun xavf tug'diradi.
Hukm
Engil vaznli alyuminiy nitridli keramika yuqori samarali elektron va optoelektronik tizimlarda samarali issiqlik boshqaruvi va elektr izolyatsiyasi uchun kengayib borayotgan ehtiyojlarni qondirish uchun aniq mos keladigan innovatsion mahsulotlar sinfini ifodalaydi.. Ularning ajoyib issiqlik o'tkazuvchanligi, kimyoviy xavfsizlik, va yarimo'tkazgich texnologiyalari bilan mosligi ularni turli xil ilovalar uchun eng mos substrat materiallaridan biriga aylantiradi– avtomobil quvvat modullaridan chuqur UV LED va yuqori harorat sensorlarigacha. Ishlab chiqarish innovatsiyalari davom etar ekan va arzon ishlab chiqarish texnikasi o'sib bormoqda, AlN substratlarini qo'llab-quvvatlash sezilarli darajada oshishi kutilmoqda, yangi avlod raqamli va fotonik qurilmalarda innovatsiyalarni rivojlantirish.
Sotuvchi
Advanced Ceramics oktyabr oyida tashkil etilgan 17, 2012, tadqiqot va ishlanmalarga sodiq bo'lgan yuqori texnologiyali korxona, ishlab chiqarish, qayta ishlash, sopol nisbiy materiallar va mahsulotlarni sotish va texnik xizmat ko'rsatish. Mahsulotlarimiz bor karbidli keramika mahsulotlarini o'z ichiga oladi, lekin ular bilan cheklanmaydi, Bor nitridi keramika mahsulotlari, Silikon karbid seramika mahsulotlari, Silikon nitridli keramika mahsulotlari, Zirkonyum dioksid seramika mahsulotlari, va hokazo. Agar qiziqsangiz, iltimos biz bilan bog'laning.([email protected])
Teglar: alyuminiy nitridili keramika, alyuminiy nitridi, aln alyuminiy nitridili keramika
Barcha maqolalar va rasmlar Internetdan olingan. Agar mualliflik huquqi bilan bog'liq muammolar mavjud bo'lsa, o'chirish uchun o'z vaqtida biz bilan bog'laning.
Bizdan so'rang