Aluminiumnitrid-Substrat
Aluminiumnitrid-Substrat
Reinheit: 95%-99%
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Aluminum nitride substrate data sheet
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Referenzcode: |
HM1914 |
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Reinheit: |
95%-99% |
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Die Dichte: |
3.32 g/ cm³ |
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Erscheinungsbild: |
Dunkelgrau / Hellgrau / Beige |
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Abmessungen: |
Personalized |
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Die Form: |
Rectangular, round or custom |
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Oberflächengüte: |
Grinding, polishing or metallizing |
Aluminum nitride substrate
The aluminum nitride (AlN) substrate is made from high-purity aluminum nitride ceramic. It provides effective thermal management in high-temperature environments, along with low dielectric loss and excellent thermal shock resistance. Advanced Keramik Hub offers custom bulk and one-piece molding options to meet diverse industrial and research requirements, with flexible and rapid customization of product size and scale.
Aluminum nitride substrate with holes 
Aluminum nitride substrate with holes
Properties of the aluminum nitride substrate
Article |
Einheit |
AlN-170 |
AlN-190 |
AlN-200 |
|
Dichte |
g/ cm³ |
3.3 |
3.3 |
3.28 |
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Melting point |
℃ |
2500 |
2500 |
— |
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Oberflächenrauhigkeit |
μm |
0.2～0.6 |
0.3~0.5 |
0.2~0.5 |
|
Thermal |
Thermal conductivity |
25℃ W/(mk) |
170-190 |
190-210 |
204 |
Koeffizient der thermischen Ausdehnung |
20～300℃ (10 -6 /℃) |
4.6 |
4.6 |
4.0-5.0 |
|
Electric |
Dielektrizitätskonstante |
1 MHz, 25℃ |
8.56 |
8.56 |
— |
Dielectric loss |
1 MHz, 25℃ |
4.6×10-4 |
4.6×10 -4 |
— |
|
Volume resistivity |
20℃.Ω.cm |
1.4×10 14 |
1.4×10 14 |
>10 14 |
|
Dielectric strength |
KV/mm |
≥15 |
≥15 |
>20 |
|
Mechanics |
Flexural strength |
MPA |
300-400 |
300-400 |
350 |
Elastic modulus |
GPa |
310-320 |
310-320 |
— |
|
Warp |
~/25(length) |
≤3‰ |
≤3‰ |
≤3‰ |
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Standard specifications for aluminum nitride substrate
Produkt |
Dicke |
Length and width |
Standard 170W product |
0.381 mm |
4×4 inches (101.6×101.6 mm) |
0.5 mm |
||
0.635 mm |
||
1.0 mm |
||
1.5 mm |
||
170W Non-standard product |
0.1~0.2 mm |
2×2 inches (50.8×50.8 mm) |
0.2~0.3 mm |
2×2 inches (50.8×50.8 mm) |
|
2.0~3.0 mm |
||
1.0~3.0 mm |
150 mm, 200 mm, 300 mm |
|
200W |
(0.3~0.38)±0.01 mm |
4.5×4.5 inches (114.3×114.3 mm) |
230W |
(0.3~0.38)±0.01 mm |
4.5×4.5 inches (114.3×114.3 mm) |
Advantages of the aluminum nitride substrate
- More than 7 times the thermal conductivity of alumina.
- The coefficient of thermal expansion is close to that of silicon, which guarantees high reliability for the assembly of large silicon chips and resistance to thermal cycling.
- Excellent electrical insulation with a low dielectric constant.
- Superior mechanical resistance to that of alumina.
- Excellent resistance to corrosion of molten metals.
- Minimal impurity content, non-toxic and high purity.
Applications of aluminum nitride substrate
- Elektronikindustrie : They are used as substrates for high-power electronic devices (e.g., power modules, IGBTs and MOSFETs) because they offer superior heat dissipation and electrical insulation.
- LED Packaging : These are used as substrates for LED chips, taking advantage of their high thermal conductivity to improve heat dissipation and extend the device’s lifespan.
- Microwave and RF : Used in microwave circuits and RF devices as substrates due to their low dielectric loss and high thermal stability.
- Automotive electronics : Applied in power converters and control modules of electric vehicles to improve thermal management and reliability.
- Luft- und Raumfahrt : Used in high-temperature, high-reliability electronic systems as substrates to support critical components.
Thermomanagement-Techniken
Elektrischer und elektronischer Bereich
Automobilbranche
Luft- und Raumfahrt
Medizinischer Bereich
Materialeigenschaften von Aluminiumnitrid
Grades of aluminum nitride material
HMAN1000 ist unser Standardmaterial aus hochreinem Aluminiumnitrid mit einer Wärmeleitfähigkeit von 170 W/mK. Es hat die gleiche Wärmeleitfähigkeit wie unser Trägermaterial, bietet aber die Möglichkeit, größere Stücke in Länge/Breite und in Dicken bis zu 30 mm herzustellen.
HMAN1000 hat einen guten Wärmeausdehnungskoeffizienten, der über weite Temperaturbereiche mit dem von Silizium und Galliumnitrid vergleichbar ist.
HMAN100 Anwendungen:
- Hochleistungs-Isolatoren
- Laser-Komponenten
- Wassergekühlte Kühlkörper
- Leistungselektronik
- Komponenten für Luft- und Raumfahrt, Medizintechnik und Halbleiter
HMAN1000S 170 W/mK ist unser Standard-Substratmaterial mit hoher Wärmeleitfähigkeit. Es sind jedoch auch andere Hochleistungsqualitäten erhältlich.
HMAN1000S Anwendungen:
- Wärmesenken
- Wärmespreizer
- Laser-Kühlkörper Leistungsgleichrichter
- Luft- und Raumfahrt, Leistungselektronik, Gleichrichter
HMAN2000 ist eine unserer verbesserten Aluminiumnitridqualitäten, die alle mechanischen Eigenschaften von HMAN1000 mit dem zusätzlichen Vorteil einer Wärmeleitfähigkeit von 200 W/mK bietet.
HMAN2000-Anwendungen:
- Wärmesenken
- Wärmespreizer
- Laser-Kühlkörper Leistungsgleichrichter
- Luft- und Raumfahrt, Leistungselektronik, Gleichrichter
HMAN3000 ist eine unserer verbesserten Aluminiumnitridqualitäten, die alle mechanischen Eigenschaften von HMAN1000 mit dem zusätzlichen Vorteil einer Wärmeleitfähigkeit von 230 W/mK bietet.
HMAN3000 Anwendungen:
- Wärmesenken
- Wärmespreizer
- Laser-Kühlkörper Leistungsgleichrichter
- Luft- und Raumfahrt, Leistungselektronik, Gleichrichter
HMAN4000 ist eine unserer verbesserten Aluminiumnitridqualitäten, die alle mechanischen Eigenschaften von HMAN1000 mit dem zusätzlichen Vorteil einer Wärmeleitfähigkeit von 200 W/mK bietet.
HMAN4000 Anwendungen:
- Wärmesenken
- Wärmespreizer
- Laser-Kühlkörper Leistungsgleichrichter
- Luft- und Raumfahrt, Leistungselektronik, Gleichrichter
Machining of aluminum nitride ceramic
Machining aluminum nitride (AlN) ceramics is a precision process used to manufacture high-performance components from aluminum nitride materials. Machining aluminum nitride ceramics requires specialized equipment and techniques to address their brittleness and hardness. Proper tooling and controlled environments are essential to prevent material damage and achieve the desired surface finish and dimensional accuracy. Common machining methods include:
- Diamond cutting: Diamantwerkzeuge werden zur Erzielung feiner Präzision und glatter Oberflächen verwendet und sind ideal für komplexe Formen.
- Laser cutting: Ein berührungsloses Verfahren für komplizierte Formen, mit hoher Präzision und minimaler thermischer Belastung.
- Precision grinding: Used to achieve fine tolerances and surface finishes. Requires special care to prevent cracking or chipping due to the fragility of ceramics.
- Wire electrical discharge machining (EDM): A method often used for intricate cuts, especially for fine and complex geometries.
Aluminiumnitrid-Keramik-Verpackungen
Aluminiumnitrid-Keramikprodukte werden in der Regel in vakuumversiegelten Beuteln verpackt, um Feuchtigkeit oder Verunreinigungen zu vermeiden, und mit Schaumstoff umwickelt, um Erschütterungen und Stöße während des Transports zu dämpfen und die Qualität der Produkte in ihrem ursprünglichen Zustand zu gewährleisten.
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