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 una conductividad térmica de hasta 170–230 W/m·K para gestionar eficazmente 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 mecanizado o uso, lo que lo convierte en una opción más segura para equipos de semiconductores.

Capacidad de mecanizado

A diferencia de las cerámicas mecanizables, el nitruro de aluminio requiere herramientas especializadas de diamante sinterizado para su mecanizado de precisión. Gracias a años de experiencia en proyectos, podemos fabricar geometrías complejas, orificios de precisión, ranuras, roscas y otras características intrincadas, logrando tolerancias dimensionales ajustadas y minimizando problemas comunes como el astillado de bordes y el blanqueamiento superficial. Esto nos permite ofrecer componentes de nitruro de aluminio fiables y de alta precisión para aplicaciones exigentes.

Aluminum-nitride-ceramics
Tolerancia ±1um
Planitud 1um(Φ300)
Rugosidad Ra0,01μm
Microporos 0,1mm
Rosca interior M1.2
Tamaño máx. Φ420mm

Ventajas

  • Conductividad térmica 179,2 W/m·K
  • Sin problemas de toxicidad asociados al 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 funcionamiento 1350 °C.

Propiedades

A continuación se muestra una tabla de parámetros de rendimiento de nuestros materiales AlN estándar. 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 a las 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 (con rodillo portador) 1350
Calor específico J/(kg·K) 720
Choque térmico °C (inmersión 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 @ 25 °C Ω · cm 2,1 × 10¹⁶

¿Le interesan nuestras soluciones cerámicas de AlN?

Aluminum nitride ceramic applications

Aplicaciones

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

Casos

Precision Nitruro de Aluminio Ceramic Components

PREGUNTAS FRECUENTES

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

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

El BeO generalmente ofrece una mayor conductividad térmica (hasta ~330 W/m·K), por lo que puede seguir siendo preferible 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.

¿Ofrecen prototipado o producción en pequeñas series de cerámica de nitruro de aluminio?

Sí. Ofrecemos desarrollo de prototipos y mecanizado de series pequeñas y medianas de componentes de nitruro de aluminio (AlN).

Nuestro proceso de fabricación está diseñado para fabricar piezas personalizadas a partir de planos técnicos, lo que lo hace adecuado para el desarrollo temprano de productos, la validación de diseños y la producción de bajo volumen. Los clientes pueden comenzar con cantidades de prototipo para probar el rendimiento antes de pasar a producciones mayores.

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

¿Es fácil de mecanizar la cerámica de nitruro de aluminio?

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

Procesos como el ranurado, el taladrado y el mecanizado de geometrías complejas requieren herramientas especializadas y parámetros de mecanizado optimizados. Un mecanizado sin experiencia puede provocar fácilmente defectos como desportillado de bordes, blanqueamiento de la superficie o microfisuras, que pueden afectar tanto al aspecto como al rendimiento.

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

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

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

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

Cuando el coste y la resistencia mecánica son las consideraciones principales, a menudo se prefieren las cerámicas de alúmina porque son más económicas y suelen ofrecer una mayor resistencia mecánica.

¿Cuál es el grosor de pared, el tamaño de agujero y el ancho de ranura mínimos que pueden lograr para las cerámicas de nitruro de aluminio?

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

  • Grosor de pared mínimo: 0,1 mm
  • Diámetro de agujero mínimo: 0,1 mm
  • Ancho de ranura mínimo: 0,2 mm

Los límites exactos pueden variar según la geometría de la pieza, las dimensiones y los requisitos de tolerancia. Para estructuras extremadamente finas o complejas, puede recomendarse una optimización del diseño para garantizar la estabilidad del mecanizado y reducir el riesgo de desportillado o rotura.

Macor es una vitrocerámica mecanizable fabricada a partir de cristales de mica de fluorflogopita incrustados en una matriz de vidrio de borosilicato. Esta composición le confiere una rara
combinación de mecanibilidad similar a la del metal, excelente aislamiento eléctrico, baja conductividad térmica y estabilidad hasta 1000 °C (sin carga), manteniendo tolerancias muy estrictas.