窒化アルミニウムるつぼ ALN アルミニウムるつぼ
製品プレゼンテーション
AlN は、アルミナの熱還元またはアルミナの直接窒化によって合成されます。密度は 3.26 で、MarkMonitor-3 によって登録および保護されていますが、溶融はしませんが、大気中で 2500 °C を超えると分解します。この材料は共有結合しているため、液体形成添加剤を使用しなくても焼結に耐えます。通常、Y 2 O 3 や CaO などの酸化物を使用すると、1600 ～ 1900 °C の温度で焼結が可能になります。
窒化アルミニウムは総合性能に優れたセラミックス素材であり、その研究は100年以上前に遡ります。F. Birgeler と A. Geuhter で構成されています。 1862 年に発見され、1877 年に JW MalletS によって発見されました。 窒化アルミニウムは初めて合成されましたが、化学肥料として使用されていたため、100 年以上実用化されませんでした。 。
窒化アルミニウムは共有結合性の化合物であり、自己拡散係数が小さく、融点が高いため、焼結しにくい。1950 年代になって初めて窒化アルミニウムセラミックの製造に成功し、純鉄、アルミニウム、アルミニウム合金の製錬における耐火物として使用されました。1970 年代以降、研究の深化に伴い、窒化アルミニウムの製造プロセスはますます成熟し、その応用範囲は拡大しています。特に21世紀に入ってからは、マイクロエレクトロニクス技術の急速な発展に伴い、電子機械や電子部品の小型化、軽量化、集積化、高信頼性・高出力化の方向に向かって、基板やパッケージング材料の放熱性がますます複雑化し、デバイスの複雑化が進んでいます。より高い要求を前進させ、窒化アルミニウム産業の精力的な発展をさらに促進します。
主な特徴
AlN ほとんどの溶融金属、特にアルミニウム、リチウム、銅の侵食に耐性があります。
塩化物や氷晶石を含む溶融塩のほとんどの浸食に対して耐性があります。
セラミック材料の高い熱伝導率（酸化ベリリウム後）
高い体積抵抗率
高い絶縁耐力
酸やアルカリに侵される
粉末状のため、水や湿気により容易に加水分解されます。
主な用途
1、圧電デバイスの応用
窒化アルミニウムは、高い抵抗率、高い熱伝導率 (Al2O3 の 8 ～ 10 倍)、シリコンと同様の低い膨張係数を備えており、高温および高出力の電子デバイスに理想的な材料です。
2、電子実装基板材料
一般的に使用されるセラミック基板材料は酸化ベリリウム、アルミナ、窒化アルミニウムなどです。アルミナセラミック基板は熱伝導率が低く、熱膨張係数はシリコンと一致しません。酸化ベリリウムは優れた特性を持っていますが、その粉末は非常に有毒です。
窒化ケイ素セラミックは、基板材料として使用できる既存のセラミック材料の中で、最も高い曲げ強度、良好な耐摩耗性を有し、最も優れた総合的な機械的性能を有し、最も小さい熱膨張係数を有するセラミック材料である。窒化アルミニウムセラミックは、高い熱伝導率、優れた熱衝撃耐性を備え、さらに高温でも優れた機械的特性を備えています。現在、電子実装基板としては窒化アルミニウムや窒化ケイ素が性能の点で最も適しているが、価格が高すぎるという共通の問題がある。
3、発光材料に適用されます
窒化アルミニウム（AlN）の直接バンドギャップの最大幅は6.2eVであり、間接バンドギャップ半導体に比べて光電変換効率が高い。AlN 重要な青色光および紫外発光材料として、紫外/深紫外発光ダイオード、紫外レーザーダイオード、紫外検出器に応用されています。さらに、AlN は GaN や InN などの III 族窒化物と連続固溶体を形成することができ、その三元合金または四元合金は可視域から深紫外域までバンドギャップを連続的に調整できるため、重要な高性能発光材料となっています。
4、基板材料に適用
AlN 結晶は、GaN、AlGaN、および AlN エピタキシャル材料にとって理想的な基板です。サファイアやSiC基板と比較して、AlNはGaNとの熱的整合性が高く、化学的適合性が高く、基板とエピタキシャル層間の応力が小さいです。したがって、AlN結晶をGaNエピタキシャル基板として使用すると、デバイス内の欠陥密度を大幅に低減し、デバイスの性能を向上させることができ、高温、高周波、高出力の電子機器の製造において優れた応用の見通しを持っています。デバイス。
さらに、高アルミニウム（Ａｌ）成分としてＡｌＮ結晶を含むＡｌＧａＮエピタキシャル材料基板は、窒化物エピタキシャル層内の欠陥密度を効果的に低減することもでき、窒化物半導体デバイスの性能と寿命を大幅に向上させることができる。AlGaN をベースとした高品質の日盲検出器の適用に成功しました。
5、セラミックスおよび耐火物に使用される
窒化アルミニウムは構造用セラミックスの焼結に適用でき、窒化アルミニウムセラミックスは優れた機械的特性を備えているだけでなく、折り曲げ強度がAl2O3およびBeOセラミックスよりも高く、硬度が高く、高温耐性と耐食性も備えています。AlNセラミックスの耐熱性、耐食性を利用し、るつぼやAl蒸着板などの高温耐食部品の製造に使用できます。また、純AlNセラミックスは無色透明の結晶であり、優れた光学特性を有しており、電子光学装置を製造する透明セラミックスの高温赤外線窓や耐熱コーティングとして使用できます。
6. 複合材料
エポキシ樹脂/AlN複合材料は、パッケージング材料として良好な熱伝導性と放熱性が求められており、その要求はますます厳しくなっています。エポキシ樹脂は優れた化学的特性と機械的安定性を備えたポリマー材料であり、硬化が容易で収縮率が低いですが、熱伝導率は高くありません。熱伝導性に優れたAlNナノ粒子をエポキシ樹脂に添加することで、熱伝導率と強度を効果的に向上させることができます。
