Substrat en nitrure d'aluminium
Substrat en nitrure d'aluminium
Pureté : 95%-99%
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Aluminum nitride substrate data sheet
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Code de référence : |
HM1914 |
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La pureté : |
95%-99% |
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Densité : |
3.32 g/ cm³ |
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Apparence : |
Dark gray / Light gray / Beige |
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Dimensions : |
Personalized |
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Forme : |
Rectangular, round or custom |
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Surface finish: |
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 Céramique 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 |
Unité |
AlN-170 |
AlN-190 |
AlN-200 |
|
Densité |
g/ cm³ |
3.3 |
3.3 |
3.28 |
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Melting point |
℃ |
2500 |
2500 |
— |
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Surface roughness |
μm |
0.2～0.6 |
0.3~0.5 |
0.2~0.5 |
|
Thermal |
Thermal conductivity |
25℃ W/(mk) |
170-190 |
190-210 |
204 |
Coefficient of thermal expansion |
20～300℃ (10 -6 /℃) |
4.6 |
4.6 |
4.0-5.0 |
|
Electric |
Dielectric constant |
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‰ |
|
Standard specifications for aluminum nitride substrate
Produit |
Épaisseur |
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
- Electronics industry : 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.
- Aérospatiale : Used in high-temperature, high-reliability electronic systems as substrates to support critical components.
Techniques de gestion thermique
Domaine électrique et électronique
industrie automobile
Aérospatiale
Domaine médical
Propriétés du nitrure d'aluminium
Grades of aluminum nitride material
HMAN1000 est notre nitrure d'aluminium standard de haute pureté avec une conductivité thermique de 170 W/mK. Il s'agit de la même performance thermique que notre matériau de substrat, mais il offre la possibilité d'obtenir des pièces plus grandes en longueur/largeur et en épaisseur jusqu'à 30 mm.
Le HMAN1000 a un bon coefficient de dilatation thermique, comparable à celui du silicium et du nitrure de gallium dans une large gamme de températures.
HMAN100 Applications :
- Isolateurs de haute puissance
- Composants laser
- Dissipateurs thermiques refroidis à l'eau
- Électronique de puissance
- Composants aérospatiaux, médicaux et semi-conducteurs
HMAN1000S 170 W/mK est notre matériau de substrat standard à haute conductivité thermique, mais d'autres qualités à haute performance sont également disponibles.
HMAN1000S Applications :
- Dissipateurs de chaleur
- Diffuseurs de chaleur
- Dissipateurs de chaleur pour laser Redresseurs de puissance
- Aérospatiale, électronique de puissance, redresseurs
HMAN2000 est l'un de nos grades améliorés de nitrure d'aluminium, offrant toutes les performances mécaniques de HMAN1000 avec les avantages supplémentaires d'une conductivité thermique de 200 W/mK.
Applications HMAN2000:
- Dissipateurs de chaleur
- Diffuseurs de chaleur
- Dissipateurs de chaleur pour laser Redresseurs de puissance
- Aérospatiale, électronique de puissance, redresseurs
HMAN3000 est l'un de nos grades améliorés de nitrure d'aluminium offrant toutes les performances mécaniques de HMAN1000 avec les avantages supplémentaires d'une conductivité thermique de 230 W/mK.
HMAN3000 Applications :
- Dissipateurs de chaleur
- Diffuseurs de chaleur
- Dissipateurs de chaleur pour laser Redresseurs de puissance
- Aérospatiale, électronique de puissance, redresseurs
HMAN4000 est l'un de nos grades améliorés de nitrure d'aluminium offrant toutes les performances mécaniques de HMAN1000 avec les avantages supplémentaires d'une conductivité thermique de 200 W/mK.
HMAN4000 Applications :
- Dissipateurs de chaleur
- Diffuseurs de chaleur
- Dissipateurs de chaleur pour laser Redresseurs de puissance
- Aérospatiale, électronique de puissance, redresseurs
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: Les outils diamantés sont utilisés pour obtenir une précision fine et des finitions de surface lisses, idéales pour les formes complexes.
- Laser cutting: Une méthode sans contact utilisée pour les formes complexes, avec une grande précision et un impact thermique minimal.
- 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.
Emballage en céramique de nitrure d'aluminium
Les produits en céramique de nitrure d'aluminium sont généralement emballés dans des sacs scellés sous vide pour éviter l'humidité ou la contamination et enveloppés de mousse pour amortir les vibrations et les chocs pendant le transport, ce qui garantit la qualité des produits dans leur état d'origine.
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