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氮化鋁陶瓷結構元件開發與製作

電洽

氮化鋁(Aluminium nitride)陶瓷材料理論密度: 3.3 g/cc,莫氏硬度: 7~8,是電子封裝(package )中常見的基板材料(substrate ), 其主要優點在於
(1)高絕緣性(10^14 Ω. cm)
(2)優異的高頻特性
(3)與矽(3.5 ppm/k)有相近的熱膨脹係數(4.5ppm/k)
(4)穩定的化學特性
(5)較高的熱傳導係數( 170~230 w/m.k)

目前實際生產且應用高導熱陶瓷基板有氧化鋁(Al2O3)氮化鋁(AlN),氮化矽(Si3N4)等,而氮化鋁在電子與光電工業上其應用範圍為
(1) IGBT 散熱基板,可用於各換流器控制電源,
(2) 半導體業用靜電夾盤(chuck)及襯托盤
(3) LED 用散熱基板與發光元件

氮化鋁(AlN)其抗熱震性(thermal shock) 較氧化鋁(Al2O3)為高,能耐2200℃的高溫,其1400℃ 高溫潛變(creep Strength),優於氧化鋁,同時氮化鋁無熔點,在達到分解溫度(2200~2250℃)前,製品形狀不會發生變化,同時不與酸起反應,但會被苛性鈉(NaOH)所腐蝕(corrosion),具有耐溶融金屬潤濕性(wetting)特性。

氮化鋁在1980℃與鋁(Al), 1300℃與鎵(Ga), 1400℃與鐵(Fe)及鎳(Ni)1200℃與鉬(Mo)都具有相對的化學穩定性,因此可以用做金屬熔池的浸入式熱電偶保護管(protection tube),在800~1000℃的環境下保持3000 小時而不被侵蝕破壞。
  同時在非氧化氣氛下,氮化鋁在2000℃前,都可以保持形狀穩定性,也可替代合成砷化鎵(GaAs)半導體的玻璃容器,製作成坩鍋(crucible)以消除矽(Si)的汙染,而得到高純度的砷化鎵材料。

目前興美材料(MEITEK)整合國內、外上下游資源,可以協助客戶共同開發乾壓(die press)及射出(injection)氮化鋁結構元件(structure part)。

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