窒化アルミニウム（AlN）セラミック：高熱伝導性電子パッケージングの中核材料

セラミック積層造形における機能性材料システムにおいて、窒化アルミニウム（AlN）は、「高い熱伝導率＋高い電気絶縁性」という独自の特性を活かし、電子機器の放熱と絶縁に関する課題を解決するためのコア材料となっています。光造形セラミック3Dプリンティング（SLAセラミック）などの積層造形技術により、AlNは複雑な放熱構造の形成に苦労する従来プロセスのボトルネックを克服し、パワー半導体パッケージ、5G通信、新エネルギー車電子制御システムなどの分野における高密度パッケージングのための効率的かつ実現可能な新しいソリューションを提供しています。

コア特性 窒化アルミニウム

1. 高い熱伝導率と電気絶縁性：電子機器の熱管理における「黄金の組み合わせ」

窒化アルミニウムの室温熱伝導率は 170～220 W/(m・K)（理論値は最大320 W/(m·K)）は、アルミナセラミック（18～35 W/(m·K)）の5～10倍であり、金属アルミニウムの熱伝導率に匹敵する。一方、体積抵抗率は、 10¹⁴–10¹⁶ Ω·cm優れた電気絶縁性能を発揮します。この独自の「熱伝導性と電気絶縁性を兼ね備えている」特性により、コア基板材料として最適です。 AlNセラミック基板 そして AlNヒートシンクIGBTモジュールパッケージやLED放熱基板の製造に広く使用されています。

2. 低誘電率と低損失：高周波信号の「安定性保証」

1 MHzにおける窒化アルミニウムの誘電率は 8.5～8.6誘電損失は約 (1–10)×10⁻⁴高周波信号伝送中の信号減衰と干渉を効果的に低減します。5G基地局RFデバイスなどの製品では、 AlNフィルターこの特性により、ミリ波周波数帯（28/39 GHz）における信号の安定性が確保され、高周波通信を確実にサポートします。

3. 熱膨張係数のマッチング：チップパッケージングにおける「応力緩衝材」

窒化アルミニウムの熱膨張係数はおよそ 4.2～4.5×10⁻⁶/K（20～100℃）はシリコンチップのそれとほぼ一致します（約 2.6×10⁻⁶/KSiCパワーデバイス、GaN RFデバイスなど。これにより、温度サイクル中に発生する界面応力が効果的に低減され、チップの剥離が防止されます。 AlNセラミック基板そのため、理想的な素材です。 第三世代半導体パッケージ.

4. 耐高温性と化学的安定性

窒化アルミニウムは約 2200℃不活性雰囲気または真空中で、抗酸化温度は約 700～800℃空気中では、優れた耐食性と耐溶融金属侵食性も備えているため、次のようなさまざまな過酷な動作環境に適しています。 高温同時焼成セラミックス（HTCC）, AlN構造部品、 そして AlNるつぼ.

要約すると、窒化アルミニウムは、高い熱伝導率、高い電気絶縁性、低い誘電損失、整合した熱膨張係数、優れた耐高温性および化学的安定性といった中核的な利点により、電子パッケージング分野において不可欠なキー材料となっています。パワー半導体、5G通信、新エネルギー車の電子制御システムといったハイエンド分野において、代替不可能な役割を果たしています。積層造形などの技術が進歩し続けるにつれ、AlNセラミック製品の応用分野はさらに拡大し、電子機器の小型化、高密度集積化、高信頼性化の実現に向けたコア材料として、継続的に貢献していくでしょう。

厦門聚慈は、窒化アルミニウムセラミック基板、窒化アルミニウム粉末、および関連製品を製造しています。ご要望がございましたら、お気軽にお問い合わせください。

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