В сочетании с комплексными преимуществами традиционных материалов подложки Al2O3 и BeO, керамика из нитрида алюминия (AlN), обладающая высокой теплопроводностью (теоретическая теплопроводность монокристалла составляет 275 Вт/м·К, теоретическая теплопроводность поликристалла — 70–210 Вт/м·К), низкой диэлектрической постоянной, коэффициентом теплового расширения, сопоставимым с монокристаллическим кремнием, и хорошими электроизоляционными свойствами, является идеальным материалом для подложек схем и корпусов в микроэлектронной промышленности. Благодаря хорошим высокотемпературным механическим свойствам, термическим свойствам и химической стабильности, она также является важным материалом для высокотемпературных конструкционных керамических компонентов.
Теоретическая плотность AlN составляет 3,26 г/см³, твердость по шкале Мооса — 7-8, удельное сопротивление при комнатной температуре превышает 10¹⁶ Ом·м, а коэффициент теплового расширения — 3,5 × 10⁻⁶/℃ (при комнатной температуре 200℃). Чистая керамика AlN бесцветна и прозрачна, но из-за примесей может иметь различные цвета, такие как серый, серовато-белый или светло-желтый.
Помимо высокой теплопроводности, керамика на основе нитрида алюминия (AlN) обладает следующими преимуществами:
1. Хорошая электрическая изоляция;
2. Коэффициент теплового расширения аналогичен монокристаллу кремния, превосходящий показатели таких материалов, как Al2O3 и BeO;
3. Высокая механическая прочность и аналогичная прочность на изгиб по сравнению с керамикой Al2O3;
4. Умеренная диэлектрическая постоянная и диэлектрические потери;
5. По сравнению с BeO, теплопроводность керамики AlN в меньшей степени зависит от температуры, особенно при температуре выше 200℃;
6. Высокая термостойкость и коррозионная стойкость;
7. Нетоксично;
8. Может применяться в полупроводниковой промышленности, химической металлургии и других отраслях промышленности.
Дата публикации: 14 июля 2023 г.