Azotek glinu to zaawansowany materiał ceramiczny, który łączy doskonałą przewodność cieplną z bardzo dobrą izolacyjnością elektryczną. Dzięki tym właściwościom znalazł szerokie zastosowanie w elektronice mocy, technice próżniowej i układach wysokoczęstotliwościowych. Oferujemy komponenty z AlN w formie półfabrykatów, gotowych detali oraz wyrobów na indywidualne zamówienie.

Ceramika AlN – właściwości fizykochemiczne i użytkowe

Azotek glinu wyróżnia się wysokim poziomem czystości i strukturą krystaliczną o silnych wiązaniach kowalencyjnych. Dzięki temu materiał ten:

• osiąga przewodność cieplną nawet do 200 W/mK,
• cechuje się wysoką rezystywnością (rzędu 10¹³–10¹⁴ Ω·cm),
• zachowuje stabilność wymiarową w temperaturach do 1000°C,
• wykazuje odporność na wilgoć i wiele agresywnych mediów.

Azotek glinu (AlN) to materiał pozbawiony tlenków metali ciężkich, takich jak ołów, kadm czy beryl, co czyni go bezpiecznym i chemicznie neutralnym w aplikacjach wymagających wysokiej czystości. Brak zanieczyszczeń jonowych i metali przejściowych pozwala stosować AlN w bezpośrednim kontakcie z chemikaliami, płynami reaktywnymi oraz wrażliwymi roztworami procesowymi.

W strukturach polikrystalicznych przewodność cieplna AlN jest izotropowa, co umożliwia równomierne odprowadzanie ciepła niezależnie od orientacji montażowej elementu. Ponadto, AlN charakteryzuje się wysoką twardością powierzchniową i dobrą odpornością na ścieranie, choć pozostaje materiałem wrażliwym na uderzenia mechaniczne.

Zastosowania komponentów AlN w przemyśle

Elementy ceramiczne z azotku glinu znajdują zastosowanie w konstrukcjach wymagających jednocześnie odprowadzania ciepła i separacji elektrycznej. Do przykładowych obszarów zastosowania AlN należą:

• podłoża dla modułów IGBT i tranzystorów mocy,
• płytki montażowe w technologii LED i laserach diodowych
• izolatory do urządzeń próżniowych i systemów HV,
• elementy zintegrowane z metalami metodą aktywnego lutowania,
• komponenty dla sektora kosmicznego i lotniczego.

Azotek glinu skutecznie wypiera z rynku berylowiec (BeO), który choć posiada znakomite parametry cieplne, jest toksyczny i trudny w bezpiecznej obróbce. AlN zapewnia równie wysoką przewodność cieplną – nawet do 200 W/mK – bez ryzyka zdrowotnego i przy znacznie łatwiejszym procesie produkcji zgodnym z normami środowiskowymi.

Komponenty z AlN mogą być trwale łączone z elementami metalowymi przy użyciu aktywnych stopów lutowniczych (np. Ag-Cu-Ti), a to umożliwia na tworzenie hermetycznych, wytrzymałych połączeń w układach hybrydowych.

W porównaniu do innych materiałów ceramicznych AlN wypada korzystniej wszędzie tam, gdzie zarządzanie temperaturą ma decydujące znaczenie dla niezawodności całego układu, a szczególnie w aplikacjach wymagających jednocześnie:

• wysokiego transferu ciepła w ograniczonej objętości,
• pełnej izolacji elektrycznej,
• niskiego współczynnika rozszerzalności cieplnej, zbliżonego do metali (np. molibdenu, miedzi).

Dzięki niskiej stratności dielektrycznej i wysokiej przenikalności cieplnej, AlN znajduje zastosowanie także w komponentach systemów RF, 5G i urządzeniach mikrofalowych, gdzie zarządzanie temperaturą jest równie ważne jak właściwości dielektryczne.

Formy dostawy i możliwości obróbki

Dostarczamy AlN w postaci:

• płytek płaskich i tulei o różnych wymiarach,
• komponentów obrabianych mechanicznie (m.in. toczenie, szlifowanie),
• detali spiekanych i wykańczanych zgodnie z rysunkiem technicznym,
• materiałów do dalszego przetwarzania w warunkach wysokiej czystości.

W zależności od potrzeb technologicznych klienta, możliwy jest dobór właściwej porowatości, twardości, klasy tolerancji i rodzaju wykończenia powierzchni.

Szukasz komponentów ceramicznych z AlN dopasowanych do Twojej aplikacji? Skontaktuj się z nami – poznaj rozwiązania precyzyjnie zaprojektowane do Twoich warunków pracy.