Combinado con las ventajas de rendimiento integral de los materiales de sustrato tradicionales Al2O3 y BeO, la cerámica de nitruro de aluminio (AlN), que posee alta conductividad térmica (la conductividad térmica teórica del monocristal es de 275 W/m·K y la del policristal es de 70 a 210 W/m·K), baja constante dieléctrica, coeficiente de expansión térmica similar al del silicio monocristalino y buenas propiedades de aislamiento eléctrico, es un material ideal para sustratos de circuitos y encapsulados en la industria microelectrónica. También es un material importante para componentes cerámicos estructurales de alta temperatura debido a sus buenas propiedades mecánicas, térmicas y su estabilidad química a altas temperaturas.
La densidad teórica del AlN es de 3,26 g/cm³, su dureza en la escala de Mohs es de 7 a 8, su resistividad a temperatura ambiente es superior a 10¹⁶ Ω·m y su dilatación térmica es de 3,5 × 10⁻⁶/°C (a una temperatura ambiente de 200 °C). Las cerámicas de AlN puro son incoloras y transparentes, pero pueden presentar diversos colores, como gris, blanco grisáceo o amarillo claro, debido a las impurezas.
Además de su alta conductividad térmica, las cerámicas de AlN también presentan las siguientes ventajas:
1. Buen aislamiento eléctrico;
2. Coeficiente de expansión térmica similar al del silicio monocristalino, superior al de materiales como Al2O3 y BeO;
3. Alta resistencia mecánica y resistencia a la flexión similar a la de las cerámicas de Al2O3;
4. Constante dieléctrica y pérdida dieléctrica moderadas;
5. En comparación con el BeO, la conductividad térmica de las cerámicas de AlN se ve menos afectada por la temperatura, especialmente por encima de los 200 ℃;
6. Alta resistencia a la temperatura y a la corrosión;
7. No tóxico;
8. Se puede aplicar a la industria de semiconductores, la industria metalúrgica química y otros campos industriales.
Fecha de publicación: 14 de julio de 2023