Derzeit wird Aluminiumnitrid im Bereich der Flugtriebwerke genauer als „funktionelle Strukturkomponente für hohe Temperaturen“ positioniert. Es nutzt seine hervorragenden thermischen, elektrischen und chemischen Eigenschaften, um Motorsysteme zu „unterstützen“ oder zu „schützen“, anstatt als „Skelett“ zu dienen, das die Hauptbelastungen trägt.
Die Hauptvorteile von Aluminiumnitrid sind: seine extrem hohe Wärmeleitfähigkeit, sein Wärmeausdehnungskoeffizient, der dem von Halbleitermaterialien entspricht, seine hervorragende elektrische Isolierung sowie seine hervorragende Hochtemperaturbeständigkeit und Strahlungsbeständigkeit. Diese Eigenschaften machen es im Luft- und Raumfahrtbereich von entscheidender Bedeutung.
Die Wärmeleitfähigkeit von Aluminiumnitrid variiert jedoch je nach Qualität/Reinheit und spezifischer Anwendung. Die theoretische Grenzwärmeleitfähigkeit idealer Kristalle kann 320 W/m·K erreichen, die Wärmeleitfähigkeit von häufig verwendetem Industriealuminiumnitrid liegt jedoch typischerweise zwischen 140 und 180 W/m·K.
Beispielsweise werden in industriellen Anwendungen üblicherweise 2,5 mm dicke Aluminiumnitridbleche verwendet. Aluminiumnitridbleche dieser Dicke sind weder so spröde wie dünnere Bleche noch so leicht wie dickere Bleche und weisen eine geringere Wärmebeständigkeit auf, was sie zu einer idealen Wahl für viele industrielle Anwendungen macht.
Kernanwendungen von 2,5-mm-Aluminiumnitridplatten
1. Hochleistungselektronische Geräte und Wärmemanagement
----Hochleistungs-Halbleiter-Wärmeableitungssubstrate: Werden in IGBT-Hochleistungsmodulen verwendet, um eine Schaltungsverbindung und eine effiziente Wärmeableitung zu erreichen und so einen stabilen Gerätebetrieb sicherzustellen.
----Komponenten des thermoelektrischen Kühlers (TEC): Dient als isolierende und wärmeleitende Schicht für die heißen und kalten Oberflächen von TECs und verbessert so die Kühleffizienz.
----Laserdiodenstützen: Bietet stabile mechanische Unterstützung und wichtige Wärmeableitungskanäle für Hochleistungslaser und gewährleistet so Strahlqualität und Lebensdauer.
2. Halbleiter- und Präzisionsfertigungsgeräte
In rauen Fertigungsumgebungen sind die Stabilität und Korrosionsbeständigkeit von 2,5-mm-Aluminiumnitridplatten von entscheidender Bedeutung.
Halbleiterprozesskomponenten: Werden als Fenstermaterial und Fokussierungsringe in Ätz-, Abscheidungs- und anderen Geräten verwendet und sind beständig gegen Plasmakorrosion bei hohen Temperaturen.
Hochpräzise Leiterplatten: Werden in Hochfrequenz-Kommunikations- und Hochfrequenzmodulen (RF) verwendet und nutzen ihren geringen dielektrischen Verlust, um die Signalintegrität sicherzustellen.
3. Spezielle Umgebungsanwendungen
Dank seiner hohen Temperaturbeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit und elektrischen Isolationseigenschaften hält es extremen Betriebsbedingungen stand.
Luft- und Raumfahrt- und Automobilelektronik: Hochzuverlässige Verpackungssubstrate, die bei der Herstellung von Motorsensoren und Satelliten-Innenkomponenten verwendet werden und starken Temperaturschwankungen und Strahlung standhalten können.
Hochspannungs-Leistungselektronik: Wird als Hochspannungs-Isolierkühlkörper in der Stromübertragung, bei Wechselrichtern für Elektrofahrzeuge und anderen Systemen verwendet.
Zu den Prototypenmaterialien von Yuchang Laser gehört 2,5 mm Aluminiumnitrid. Interessierte Zuschauer können sich das entsprechende Video ansehen:
https://vt.tiktok.com/ZSuUavXEw/
