In Kombination mit den umfassenden Leistungsvorteilen herkömmlicher Al2O3- und BeO-Substratmaterialien verfügt Aluminiumnitrid(AlN)-Keramik über eine hohe Wärmeleitfähigkeit (die theoretische Wärmeleitfähigkeit von Monokristallen beträgt 275 W/m▪k, die theoretische Wärmeleitfähigkeit von Polykristallen beträgt 70–210 W/m▪k). ), niedriger Dielektrizitätskonstante, einem an einkristallines Silizium angepassten Wärmeausdehnungskoeffizienten und guten elektrischen Isolationseigenschaften ist ein ideales Material für Schaltungssubstrate und Verpackungen in der Mikroelektronikindustrie.Aufgrund der guten mechanischen Hochtemperatureigenschaften, thermischen Eigenschaften und chemischen Stabilität ist es auch ein wichtiges Material für Hochtemperatur-Strukturkeramikkomponenten.
Die theoretische Dichte von AlN beträgt 3,26 g/cm3, die MOHS-Härte beträgt 7-8, der spezifische Widerstand bei Raumtemperatur ist größer als 1016 Ωm und die thermische Ausdehnung beträgt 3,5×10-6/℃ (Raumtemperatur 200℃).Reine AlN-Keramik ist farblos und transparent, weist jedoch aufgrund der Verunreinigungen verschiedene Farben wie Grau, Grauweiß oder Hellgelb auf.
Neben einer hohen Wärmeleitfähigkeit bieten AlN-Keramiken auch folgende Vorteile:
1. Gute elektrische Isolierung;
2. Ähnlicher Wärmeausdehnungskoeffizient wie Silizium-Einkristall, überlegen gegenüber Materialien wie Al2O3 und BeO;
3. Hohe mechanische Festigkeit und ähnliche Biegefestigkeit wie Al2O3-Keramik;
4. Mäßige Dielektrizitätskonstante und dielektrischer Verlust;
5. Im Vergleich zu BeO wird die Wärmeleitfähigkeit von AlN-Keramik weniger von der Temperatur beeinflusst, insbesondere über 200℃;
6. Hohe Temperaturbeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit;
7. Ungiftig;
8. Anwendung in der Halbleiterindustrie, der chemischen Metallurgie und anderen Industriebereichen.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 14. Juli 2023