Aluminiumnitrid (AlN)-Keramikstäbe und -rohre
Produktübersicht: Präzisionskomponenten mit hoher Wärmeleitfähigkeit
Die Keramikstäbe und -rohre aus Aluminiumnitrid (AlN) von Puwei sind für extreme Leistung bei kritischen Wärmemanagement- und Strukturanwendungen ausgelegt. Diese Komponenten nutzen die außergewöhnliche Fähigkeit von AlN, Wärme zu leiten und gleichzeitig eine hervorragende elektrische Isolierung aufrechtzuerhalten, und sind in Leistungsgeräten der nächsten Generation, Hochfrequenzmodulen und fortschrittlichen elektronischen Verpackungen unverzichtbar, wo herkömmliche Materialien versagen.
Ihre einzigartige Kombination aus hoher Wärmeleitfähigkeit, geringer Wärmeausdehnung passend zu Silizium und robusten mechanischen Eigenschaften macht sie zum Material der Wahl für Ingenieure, die Zuverlässigkeit in Hochtemperatur- und rauen chemischen Umgebungen entwickeln möchten.
Technische Spezifikationen und Materialeigenschaften
Kernleistungskennzahlen
Wärmeleitfähigkeit: 170–200 W/m·K, ermöglicht eine schnelle und effiziente Wärmeübertragung weg von empfindlichen Komponenten.
Wärmeausdehnungskoeffizient (CTE): 4,5×10⁻⁶/°C (RT-400°C), eng an Silizium angepasst, um thermische Spannungen in Halbleiterbaugruppen zu minimieren.
Maximale Betriebstemperatur: Bis zu 1800 °C in inerten Atmosphären.
Elektrische und mechanische Eigenschaften
Elektrische Isolierung: Volumenwiderstand >10¹⁴ Ω·cm, was es zu einem idealen Isolationselement in Hochspannungsumgebungen macht.
Spannungsfestigkeit: Hohe Durchbruchspannung, geeignet für Mikrowellenkomponenten .
Mechanische Integrität: Hohe Härte, ausgezeichnete Verschleißfestigkeit und gute Biegefestigkeit für strukturelle Haltbarkeit.
Chemische Beständigkeit: Außergewöhnliche Stabilität gegenüber den meisten korrosiven Gasen und geschmolzenen Metallen.
Hauptmerkmale und technische Vorteile
- Überlegenes Wärmemanagement: Ersetzt direkt Metalle und minderwertige Keramik in Kühlkörper-, Abstandshalter- und Substratanwendungen für mikroelektronische Hochleistungskomponenten und senkt die Betriebstemperaturen drastisch.
- Elektrische Isolierung unter Belastung: Hält einen hohen elektrischen Widerstand auch bei erhöhten Temperaturen aufrecht und verhindert Leckströme und Kurzschlüsse in Testvorrichtungen für integrierte Schaltkreise und Leistungsmodulen.
- Materialkompatibilität: Die CTE-Anpassung an Silizium und gängige Halbleiter verhindert Risse und Delamination von Gehäusen und erhöht die Zuverlässigkeit bei Mikroelektronikverpackungen .
- Haltbarkeit in rauen Umgebungen: Beständig gegen Oxidation, Korrosion und Thermoschock und gewährleistet langfristige Leistung bei chemischen Verarbeitungs-, Luft- und Raumfahrt- und Energieanwendungen, bei denen sich Metalle zersetzen.
- Designvielfalt: Kann durch Präzisionsbearbeitung in komplexe Geometrien wie Stäbe, Rohre, Platten und kundenspezifische Formen gebracht werden und dient als kritische Keramikkomponente in größeren Systemen.
So spezifizieren und integrieren Sie AlN-Komponenten
- Anwendungsparameter definieren: Betriebstemperatur, thermische Belastung, mechanische Belastung, elektrische Anforderungen und chemische Belastung identifizieren.
- Wenden Sie sich an Puwei-Ingenieure: Nutzen Sie unser Fachwissen, um die optimale AlN-Sorte auszuwählen und Anfangsabmessungen für Stangen, Rohre oder kundenspezifische Geometrien zu entwerfen.
- Prototypen und Validierung: Wir fertigen Prototypen für Pass-, Form- und Funktionstests in Ihrer Montage- oder Testumgebung.
- Produktions- und Qualitätskontrolle: Nach der Genehmigung beginnt die gesamte Produktion mit strengen Zwischen- und Endkontrollen, einschließlich Maßkontrollen und Eigenschaftsüberprüfungen.
- Systemmontage: Integrieren Sie die fertigen AlN-Komponenten als wichtige Isolationselemente oder Strukturteile in Ihr Wärmemanagementsystem oder Ihre Sensorverpackungsbaugruppe .
Primäre Industrieanwendungen
Halbleiter- und Leistungselektronik
Wird als Heizhülse, Wafer-Bearbeitungsbefestigungskomponente und Wärmeverteiler in Halbleiterfertigungsanlagen verwendet. Unverzichtbar für die Isolierung und Kühlung von Leistungsgeräten wie IGBTs und SiC-Modulen in Wechselrichtern und Industrieantrieben für Elektrofahrzeuge.
Luft- und Raumfahrt & Verteidigung
Wird in Radarsystemkomponenten, Raketenführungsgehäusen und Sensorhüllen für Flugzeugtriebwerke eingesetzt, wo hohe Wärmeleitfähigkeit, geringes Gewicht und Stabilität bei extremen Temperaturwechseln von entscheidender Bedeutung sind.
Energie- und Chemieverarbeitung
Ideal für Thermoelement-Schutzrohre, Reaktorauskleidungen und Stützstrukturen in Hochtemperaturöfen. Beständig gegen korrosive Atmosphären in Solarzellenfertigungs- und Chemieanlagen.
Fortgeschrittene Forschung und Optoelektronik
Dient aufgrund seiner Wärmemanagement- und elektrischen Isolationseigenschaften als Substrate, Halterungen und Fenster in Lasersystemen, LED-Verpackungen und optoelektronischen Anwendungen .
Direkter Mehrwert für B2B-Käufer
- Erhöhen Sie die Leistungsdichte des Systems: Ermöglichen Sie einen Betrieb mit höherer Leistung und Miniaturisierung durch die Lösung thermischer Engpässe.
- Verbessern Sie Zuverlässigkeit und Betriebszeit: Reduzieren Sie Ausfallraten aufgrund von Überhitzung oder Korrosion und minimieren Sie ungeplante Ausfallzeiten und Wartungskosten.
- Vereinfachen Sie das Systemdesign: Ersetzen Sie komplexe Baugruppen aus mehreren Materialien durch eine einzige, multifunktionale AlN-Komponente und reduzieren Sie so die Anzahl der Teile und die Montagezeit.
- Machen Sie Ihr Produkt zukunftssicher: Erfüllen Sie die steigenden thermischen Anforderungen der Mikroelektronik der nächsten Generation und von Halbleitern mit großer Bandlücke.
Anpassung und OEM-Fertigung
Als direkter Hersteller ist Puwei auf die Herstellung kundenspezifischer AlN-Komponenten nach Ihren genauen Spezifikationen spezialisiert, die über Standardstangen und -rohre hinausgehen.
Zu den Anpassungsoptionen gehören:
- Abmessungen: Außen-/Innendurchmesser, Länge, Wandstärke, mit engen Toleranzen.
- Geometrie: Gerade Stangen, Rohre oder komplexe Formen mit Nuten, Gewinden und Flanschen.
- Oberflächenbeschaffenheit: Im gebrannten Zustand, geschliffen, poliert oder metallisiert (mit dünner oder dicker Schicht) zum Hartlöten oder Weichlöten.
- Materialqualitäten: Standardformulierungen oder Formulierungen mit hoher Wärmeleitfähigkeit zur Erfüllung spezifischer Leistungsziele.
Wir können auch blanke Keramikplatten und komplexe Substrate liefern, die auf Ihre Montageanforderungen zugeschnitten sind.
Herstellungsprozess und Qualitätskontrolle
- Pulververarbeitung: Hochreines AlN-Pulver wird aufbereitet und mit Sinterhilfsmitteln vermischt.
- Umformen: Bauteile werden durch isostatisches Pressen, Extrudieren oder Spritzgießen geformt.
- Sintern: Bei hohen Temperaturen in kontrollierter Stickstoffatmosphäre gebrannt, um eine nahezu theoretische Dichte zu erreichen.
- Präzisionsbearbeitung: CNC-Diamantschleifen und -fräsen erzielen endgültige Abmessungen und Oberflächengüten.
- Strenge Inspektion: Jede Charge wird einer Dimensions-, Sicht- und Eigenschaftsprüfung (thermisch, elektrisch) unterzogen, um die Konsistenz sicherzustellen.
Qualitätssicherung und Zertifizierungen
Unsere Produktion unterliegt einem nach ISO 9001:2015 zertifizierten Qualitätsmanagementsystem. Wir implementieren die statistische Prozesskontrolle (SPC) und bieten auf Anfrage eine Materialzertifizierung an, um sicherzustellen, dass jede Komponente die hohen Standards erfüllt, die für industrielle und elektronische Verpackungsanwendungen erforderlich sind.
Häufig gestellte Fragen
Was sind die Hauptvorteile von AlN gegenüber Aluminiumoxid (Al2O3)?
Aluminiumnitrid bietet eine 5- bis 8-mal höhere Wärmeleitfähigkeit (170-200 W/mK gegenüber ~25 W/mK für Al2O3) und eine bessere WAK-Anpassung an Silizium, was es für das Wärmemanagement in Hochleistungs- und Hochfrequenzelektronik weit überlegen macht.
Können AlN-Bauteile zum Hartlöten metallisiert werden?
Ja, wir bieten Metallisierungsdienste an (z. B. mit Mo-Mn oder dünnen Filmschichten), um die hermetische Abdichtung oder Integration in Metallbaugruppen zu erleichtern.
Stellen Sie Materialtestberichte zur Verfügung?
Ja, wir können für jede Produktionscharge zertifizierte Testberichte für wichtige Eigenschaften wie Wärmeleitfähigkeit, Dichte und spezifischer Widerstand bereitstellen.
Was ist die Mindestbestellmenge (MOQ) für kundenspezifische Teile?
MOQ variiert je nach Teilekomplexität. Wir arbeiten mit Kunden vom Prototyping-Stadium bis zur Großserienproduktion zusammen. Kontaktieren Sie uns mit Ihren Anforderungen für ein spezifisches Angebot.
Sind Muster verfügbar?
Ja, wir stellen in der Regel bis zu 3 kostenlose Muster von Standard- oder spezifikationsnahen Artikeln zur Bewertung zur Verfügung. Kunden arrangieren die Fracht über ihr Kurierkonto.
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