Keramik aus Aluminiumnitrid (AlN).

  Aluminiumnitrid(AlN)-Keramiken sind in letzter Zeit aufgrund ihrer Kombination wünschenswerter Eigenschaften zu einem vorherrschenden Material für einen breiten Anwendungsbereich geworden. AlN ist ein hartes Material mit geringer Dichte und hervorragenden thermischen und elektrischen Isolationseigenschaften, was es zur idealen Wahl für viele Anwendungen macht. Einer der Hauptvorteile von AlN ist seine hohe Wärmeleitfähigkeit. Dies macht es zu einem idealen Material für Kühlkörper und Wärmeverteiler sowie für Anwendungen, die ein effizientes Wärmemanagement erfordern. AlN hat auch hervorragende elektrische Isoliereigenschaften, was es zu einem idealen Material für den Einsatz in Elektronik, medizinischen Geräten und Hochtemperaturisolierungen macht.

Was ist Aluminiumnitrid ?

  Aluminiumnitrid (AlN) ist ein kovalent gebundenes Keramikmaterial, das aus den beiden reichlich vorhandenen Elementen Aluminium und Stickstoff gebildet wird. Es ist sehr stabil in einer Atmosphäre, die bei Temperaturen über 2000 °C inert ist, und hat eine bemerkenswerte Kombination von Eigenschaften, die sich durch hohe Wärmeleitfähigkeit, elektrische Isoliereigenschaften und starke Durchschlagsfestigkeit auszeichnet. Dies macht es zu einem unverzichtbaren Werkstoff für eine Vielzahl von Anwendungen in den Bereichen Elektronik, Optik, Beleuchtung, erneuerbare Energien, Thermomanagement und Elektroanwendungen .

Aluminiumnitrid (AlN)

  Auch in der Halbleiterindustrie ist es eine gefragte Alternative zu Berylliumoxid (BeO), da es bei der Bearbeitung gesundheitlich unbedenklich ist. Darüber hinaus entsprechen der Wärmeausdehnungskoeffizient und die elektrischen Isolationseigenschaften von Aluminiumnitrid denen von Siliziumwafermaterialien, was es zu einer hervorragenden Wahl für Elektronikanwendungen macht, die hohen Temperaturen ausgesetzt sind und eine effektive Wärmeableitung erfordern.

Wofür wird Aluminiumnitrid verwendet?

Aluminiumnitrid (   AlN ) ist ein hervorragendes Material für Anwendungen, bei denen sowohl eine hohe Wärmeleitfähigkeit als auch eine elektrische Isolierung erforderlich sind . Seine Vielseitigkeit macht es ideal für eine Vielzahl von Wärmemanagement- und Elektroanwendungen. Es wurde allgemein in den folgenden gängigen Anwendungen eingesetzt:

l Wärmesenken und Wärmeverteiler _ _

l Elektrische Isolatoren

l Spannfutter und Klemmringe für Halbleiterverarbeitungsgeräte

l Handhabung und Verarbeitung von S iliziumwaferning

l Substrate für Elektronikgehäuse

l Hüftträger für Sensoren und Detektoren

l Komponenten für das Laser-Wärmemanagement

l Vorrichtungen aus geschmolzenem Metall

l Verpackung für Mikrowellengeräte

l Optoelektronische Geräte

l Dient als Substrate und Isolatoren für mikroelektronische Gehäuse

  Die überlegenen Eigenschaften von AlN machen es zur perfekten Wahl für viele industrielle und gewerbliche Anwendungen.

Warum ist AlN ein gefragtes Material für Substrat- und Wärmemanagementanwendungen?

  Aluminiumnitrid ist ein einzigartiges Keramikmaterial, das sowohl eine hervorragende Wärmeleitfähigkeit als auch einen hohen elektrischen Widerstand bietet. Während Berylliumoxid und kubisches Bornitrid ebenfalls eine hohe Wärmeleitfähigkeit besitzen, ist die Verwendung von BeO aufgrund seiner Toxizität begrenzt und es ist ziemlich schwierig, c-BN herzustellen.

  Die Fähigkeit eines Materials, Wärme unter der Wirkung eines Temperaturunterschieds zu transportieren, wird als "Wärmeleitfähigkeit" bezeichnet. In Dielektrika wie AlN erfolgt die Wärmeübertragung durch Gitterschwingungen (oder "Phononen"). Elemente mit einfacher Zusammensetzung, kovalenter Bindung und niedriger Atommasse zeigen normalerweise eine erhöhte Wärmeleitfähigkeit.

  Die Wärmeleitfähigkeit eines Materials wird durch Elemente beeinflusst, die die Ausbreitung von Phononen behindern. Zu solchen Faktoren gehören Temperatur, Verunreinigungen, Porengröße und -anordnung, Korngröße, Homogenität und Ausrichtung der Zusammensetzung, die alle die Gitterschwingungen und folglich die Wärmeleitfähigkeit erheblich beeinflussen können.

  Die Wärmeleitfähigkeit von Aluminiumnitrid beträgt theoretisch etwa 280 Wm-1K-1. Die tatsächliche Wärmeleitfähigkeit hingegen ist abhängig von den Verarbeitungsparametern und der Rohstoffqualität. Ein großer Nachteil ist der Einbau von Sauerstoffverunreinigungen in das Gitter . Da Sauerstoff - n Stickstoff im Gitter verdrängt, bildet er Leerstellen, die die Phononenausbreitung behindern und die Phononen streuen, was zu einer Abnahme der Wärmeleitfähigkeit führt .

Zusammenfassend lässt sich sagen ,   dass AlN - Keramik eine Kombination wünschenswerter Eigenschaften bietet , die sie zur idealen Wahl für viele Anwendungen macht . Seine hohe Wärmeleitfähigkeit und seine elektrischen Isolationseigenschaften machen es ideal für Kühlkörper und Wärmeverteiler _ _ _ _ _ _ _ _Aufgrund des niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten eignet es sich für Geräte zur Halbleiterherstellung . _ _

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