K: Mitkä ovat alumiininitridin (AlN) tärkeimmät valmistusmenetelmät?
V: On olemassa kolme yleistä teollista menetelmää: alumiinin suora nitridointi, karboterminen pelkistysnitridointi ja höyryfaasisynteesi.
Ne eroavat toisistaan raaka-aineiden, prosessiolosuhteiden, kustannusten ja materiaalin lopullisen suorituskyvyn suhteen.
K: Mikä on yksinkertaisin menetelmä, suora nitridointi?
V: Se käyttää vain alumiinijauhetta ja typpikaasua.
Reaktio tapahtuu noin 600-1000 asteessa, jossa alumiini reagoi suoraan typen kanssa muodostaen AlN-jauhetta.
Tämä menetelmä on yksinkertainen ja edullinen{0}}. Se soveltuu laajamittaiseen tuotantoon-.
Mutta sillä on myös selkeät rajat. Reaktio on erittäin nopea ja vapauttaa paljon lämpöä. Alumiini voi sulaa ja muodostaa kokkareita.
Jauhe on yleensä karkeaa ja sisältää enemmän happiepäpuhtauksia.
Tästä johtuen lopullisella keramiikalla on vain keskimääräinen lämmönjohtavuus.
Sitä käytetään pääasiassa tulenkestävissä materiaaleissa ja alhaisen luokan lämpötäyteaineissa, ei elektronisissa alustoissa.
K: Mitä prosessia käytetään korkealaatuisissa{0}}sähköisissä sovelluksissa?
V: Se olisi karbotermistä nitridointia.
Se on laajimmin käytetty teollinen menetelmä korkean{0}}AlN-jauheen valmistamiseen.
Raaka-aineet ovat alumiinioksidi (Al2O3) ja hiilimusta.
Reaktio tapahtuu typessä 1600-1800 asteessa, jossa alumiinioksidi pelkistyy ja muuttuu AlN:ksi.
Tällä menetelmällä valmistetussa jauheessa on tasaiset hiukkaset, vähän epäpuhtauksia ja hyvä sintrauskyky.
Lopullinen keramiikka on tiheää ja sillä on korkea lämmönjohtavuus.
Sitä käytetään laajasti:
IGBT tehomoduulit
5G RF-laitteet
Uusi energiaajoneuvojen elektroniikka
Huono puoli on korkea lämpötilaprosessi. Se kuluttaa enemmän energiaa ja kestää kauemmin tuotantoaikaa.
K: Entä höyryfaasisynteesi? Se kuulostaa erilaiselta.
V: Kyllä, se on huippuluokan-ja erikoistunut prosessi.
Se sisältää menetelmät, kuten halogenidiammonolyysi ja MOCVD.
Tässä prosessissa alumiini{0}}pohjaiset esiasteet, kuten alumiinikloridi tai orgaaniset alumiiniyhdisteet, reagoivat ammoniakin kanssa kaasufaasiympäristössä.
Tämä menetelmä tuottaa erittäin puhtaan AlN:n nano-mittakaavan hiukkasilla ilman agglomeraatiota.
Se voi myös kasvattaa AlN-yksikiteitä ja epitaksiaalisia ohuita kalvoja.
Sitä käytetään pääasiassa:
Syvät UV-LEDit
Huippu{0}}puolijohteiden epitaksi
Erityiset optoelektroniset laitteet
Rajoitus on hinta. Laitteet ovat kalliita ja tuotanto erittäin pieni, joten sitä ei käytetä massatuotantoon.
K: Voitko tiivistää erot yksinkertaisesti?
V: Toki.
Suoranitridaus=edullisia, edullisia-teollisia materiaaleja
Hiililämpöpelkistys nitridaation=päävirtamenetelmä korkean-tehokeramiikan
Höyryfaasisynteesi=ultra-korkean puhtauden materiaalit edistykselliseen optoelektroniikkaan ja yksikiteisiin
Erilaiset AlN-tuotantomenetelmät johtavat hyvin erilaisiin sovelluksiin. Mutta niillä kaikilla on yksi yhteinen haaste: AlN on kova ja hauras ja vaikea työstää.
YCLaser tarjoaa erittäin{0}}tarkkoja laserleikkausjärjestelmiä, jotka on suunniteltu edistyneelle keramiikalle, kuten AlN.
Kosketukseton{0}}laserprosessimme auttaa vähentämään reunojen halkeilua, delaminaatiota ja lämpövaurioita.
Tuemme sekä näytetestaus- että massatuotantopalveluita.
Jos tarvitset AlN:n tarkkuusleikkausta tai mikro{0}}porausta, voit tehdä senota yhteyttä testausta varten.
