Aluminum nitride ceramics(AlN)
Alta conductividad térmicaAislamiento eléctrico

Cerámicas de nitruro de aluminio

En proyectos de electrónica de alta potencia y semiconductores, utilice cerámicas de nitruro de aluminio (AlN) con conductividad térmica de hasta 170–230 W/m·K para manejar eficientemente tanto la disipación de calor como el aislamiento eléctrico. En comparación con el óxido de berilio (BeO), el AlN no presenta riesgos para la salud durante su procesamiento o uso, lo que lo convierte en una opción más segura para equipos semiconductores.

Capacidad de mecanizado

A diferencia de las cerámicas mecanizables, el nitruro de aluminio requiere herramientas de diamante sinterizado especializadas para su mecanizado. Con años de experiencia en proyectos, somos capaces de manejar geometrías complejas y lograr tolerancias extremadamente ajustadas, minimizando eficazmente problemas comunes como el astillado de bordes y el blanqueamiento superficial. Esto nos permite brindar soporte técnico confiable para su proyecto.

Aluminum-nitride-ceramics
Tolerancia ±1um
Planitud 1um(Φ300)
Rugosidad Ra0.01μm
Microporos 0.1mm
Rosca interna M1.2
Tamaño máximo Φ420mm

Ventajas

  • Conductividad térmica 179.2 W/m·K
  • Sin problemas de toxicidad asociados con el óxido de berilio
  • Coeficiente de expansión térmica compatible con el silicio
  • Excelente resistencia al plasma y al choque térmico.
  • Buena resistencia química
  • Temperatura máxima de operación 1350°C.

Propiedades

La siguiente es una tabla de parámetros de rendimiento para nuestros materiales estándar de AlN. Los datos se basan en pruebas internas y estadísticas de lotes, y son solo para referencia de diseño. Los valores reales pueden variar ligeramente debido a las condiciones de sinterización y diferencias entre lotes.

Propiedades mecánicas Unidad AlN
Densidad g/cm³ 3.34
Dureza Vickers HV 1100
Resistencia a la flexión MPa 400
Resistencia a la compresión MPa 2500
Tenacidad MPa·m¹/² 3.5
Módulo elástico GPa 310
Coeficiente de Poisson 0.22
Módulo de Young GPa 330
Rendimiento térmico Unidad AlN
Conductividad térmica W/(m·K) 179.2
Temperatura máxima de servicio °C (rodillo portador) 1350
Calor específico J/(kg·K) 720
Choque térmico °C (Sumergido en agua) 350
CTE(30°C~300°C, ppm/°C) 1 × 10⁻⁶/°C 4.06
CTE(30°C~500°C, ppm/°C) 1 × 10⁻⁶/°C 4.85
Características eléctricas Unidad AlN
Constante dieléctrica 1MHz 7.4
Pérdida dieléctrica 1MHz 1.6 × 10¹⁴
Tensión de ruptura kV/mm 18
Rigidez dieléctrica kV/mm ≥20
Resistividad volumétrica a 25 °C Ω · cm 2.1 × 10¹⁶

¿Interesado en nuestras soluciones de cerámica AlN?

Aluminum nitride ceramic applications

Aplicaciones

  • Sustrato de disipación de calor
  • Diodos láser
  • Placa calefactora
  • Bandeja de obleas
  • Portabobinas de componentes electrónicos
  • Sensor MEMS
  • Disipador de calor refrigerado por agua
  • Sustrato de encapsulado de semiconductores

Carcasas

Mecanizado de cerámica técnica: Torno de rectificado de alta precisión

PREGUNTAS FRECUENTES

¿Pueden las cerámicas de nitruro de aluminio reemplazar a las cerámicas de óxido de berilio?

Sí, el nitruro de aluminio (AlN) puede reemplazar al óxido de berilio (BeO) en muchas aplicaciones, pero no en todos los casos.

El BeO generalmente proporciona una conductividad térmica más alta (hasta ~330 W/m·K), por lo que aún puede ser preferido en aplicaciones que requieren la máxima disipación de calor posible.

En la práctica, el AlN se utiliza ampliamente hoy en día como una alternativa más segura y práctica al BeO en muchas aplicaciones electrónicas y de semiconductores.

¿Apoyan la creación de prototipos o la producción en lotes pequeños de cerámica de nitruro de aluminio?

Sí. Apoyamos el desarrollo de prototipos y el mecanizado de lotes pequeños a medianos para componentes de nitruro de aluminio (AlN).

Nuestro proceso de fabricación está diseñado para manejar piezas personalizadas basadas en planos técnicos, lo que lo hace adecuado para el desarrollo de productos en etapas tempranas, la validación de diseños y la producción de bajo volumen. Los clientes pueden comenzar con cantidades de prototipos para probar el rendimiento antes de pasar a lotes de producción más grandes.

Las capacidades típicas incluyen mecanizado de precisión de geometrías complejas, tolerancias ajustadas y dimensiones personalizadas para aplicaciones en electrónica, equipos semiconductores y sistemas de gestión térmica.

¿Es fácil mecanizar la cerámica de nitruro de aluminio?

No, el mecanizado del nitruro de aluminio (AlN) generalmente es difícil debido a su alta dureza y naturaleza frágil.

Procesos como ranurado, perforación y mecanizado de geometrías complejas requieren herramientas especializadas y parámetros de mecanizado optimizados. Un mecanizado inexperto puede provocar fácilmente defectos como astillado de bordes, blanqueamiento superficial o microgrietas, que pueden afectar tanto la apariencia como el rendimiento.

Además, cuando se muele AlN en una rectificadora, el material puede liberar un olor notable durante el proceso de rectificado. Este es un desafío común en el procesamiento de AlN y generalmente requiere una ventilación adecuada y control del proceso. En contraste, los procesos de mecanizado CNC típicamente no producen este olor.

¿Cómo elegir entre nitruro de aluminio y cerámicas de alúmina?

Al seleccionar entre cerámicas de nitruro de aluminio y óxido de aluminio, la decisión depende principalmente de los requisitos de rendimiento térmico y las consideraciones de costo.

Para aplicaciones que requieren alta conductividad térmica y disipación eficiente de calor, el nitruro de aluminio es generalmente la mejor opción debido a su excelente capacidad de transferencia de calor.

Cuando el costo y la resistencia mecánica son las consideraciones principales, las cerámicas de alúmina suelen ser preferidas porque son más económicas y típicamente ofrecen mayor resistencia mecánica.

¿Cuál es el espesor mínimo de pared, tamaño de orificio y ancho de ranura que se puede lograr para cerámicas de nitruro de aluminio?

Para el mecanizado de precisión de nitruro de aluminio (AlN), nuestras capacidades de fabricación nos permiten lograr características estructurales muy finas bajo condiciones de mecanizado optimizadas:

  • Espesor mínimo de pared: 0.1 mm
  • Diámetro mínimo de orificio: 0.1 mm
  • Ancho mínimo de ranura: 0.2 mm

Los límites exactos pueden variar dependiendo de la geometría de la pieza, las dimensiones y los requisitos de tolerancia. Para estructuras extremadamente delgadas o complejas, se puede recomendar la optimización del diseño para garantizar la estabilidad del mecanizado y reducir el riesgo de astillado o rotura.

Macor es una vitrocerámica mecanizable hecha de cristales de mica fluoroflogopita incrustados en una matriz de vidrio borosilicato. Esta composición le otorga una rara
combinación de mecanizabilidad similar al metal, excelente aislamiento eléctrico, baja conductividad térmica y estabilidad hasta 1000°C (sin carga) mientras mantiene tolerancias muy ajustadas.