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第四代半导体--氮化铝燃气轮机的热交换器材料和内燃机的耐热部件
股道路漫漫
2022-08-16 19:47:31

美国对EDA工具等四项技术实行新出口管制】财联社8月12日电,美国商务部周五发布一项临时最终规定,对设计GAAFET(全栅场效应晶体管)结构集成电路所必须的ECAD软件;金刚石和氧化镓为代表的超宽禁带半导体材料;燃气涡轮发动机使用的压力增益燃烧(PGC)等四项技术实施新的出口管制。


重点 :氮化铝--热交换器件氮化铝陶瓷热导率高、热膨胀系数低,导热效率和抗热冲击性能优良,可用作理想的耐热冲和热交换材料,例如氮化铝陶瓷可以作为船用燃气轮机的热交换器材料和内燃机

氮化铝是一种综合性能优良的陶瓷材。料,对其研究可以追溯到一百多年前,它是由F.Birgeler和A.Geuhter在1862年发现的,并于1877年由J.W.MalletS首次合成了氮化铝,但在随后的100多年并没有什么实际应用,当时仅将其作为一种固氮剂用作化肥。

由于氮化铝是共价化合物,自扩散系数小熔点高,导致其难以烧结,直到20世纪50年代,人们才首次成功制得氮化铝陶瓷,并作为耐火材料应用于纯铁、铝以及铝合金的熔炼。自20世纪70年代以来,随着研究的不断深入,氮化铝的制备工艺日趋成熟,其应用范围也不断扩大。尤其是进入21世纪以来,随着微电子技术的飞速发展,电子整机和电子元器件正朝微型化轻型化集成化,以及高可靠性大功率输出等方向发展,越来越复杂的器件对基片和封装材料的散热提出了更高要求,进一步促进了氮化铝产业的蓬勃发展。

1、结构特征氮化铝(AlN)是一种六方纤锌矿结构的共价键化合物,晶格参数为a=3.114,c=4.986。纯氮化铝呈蓝白色,通常为灰色或灰白色,是典型的III-Ⅴ族宽禁带半导体材料。

2、性能特征氮化铝(AlN)具有高强度、高体积电阻率、高绝缘耐压、热膨胀系数、与硅匹配好等特性,不但用作结构陶瓷的烧结助剂或增强相,尤其是在近年来大火的陶瓷电子基板和封装材料领域,其性能远超氧化铝。

氮化铝的主要应用方向:

 



 1. 散热基板及电子器件封装氮化铝陶瓷具有优异的导热性能,热胀系数接近硅,机械强度高,化学稳定性好而且环保无毒,被认为是新一代散热基板和电子器件封装的理想材料,非常适合于混合功率开关的封装以及微波真空管封装壳体材料,同时也是大规模集成电路基片的理想材料,这也是AlN陶瓷的主要用途

2. 热交换器件氮化铝陶瓷热导率高、热膨胀系数低,导热效率和抗热冲击性能优良,可用作理想的耐热冲和热交换材料,例如氮化铝陶瓷可以作为船用燃气轮机的热交换器材料和内燃机的耐热部件

3. 功能材料作为第四代半导体材料之一的氮化铝,具有宽带隙、高热导率、高电阻率、良好的紫外透过率、高击穿场强等优良性能。所以氮化铝可用于制造能够在高温或者存在一定辐射的场景下使用的高频大功率器件,如高功率电子器件、高密度固态存储器等。的耐热部件。由于氮化铝材料的优良导热性能,有效提高了热交换器的传热能力。AlN的禁带宽度为6.2 eV,极化作用较强,在机械、微电子、光学以及声表面波器件(SAW)制造、高频宽带通信等领域都有应用,如氮化铝压电陶瓷及薄膜等。另外,高纯度的AlN陶瓷是透明的,具有优良的光学性能,再结合其电学性能,可制作红外导流罩、传感器等功能器件。

4.惰性耐热材料氮化铝可在2000℃非氧化气氛下,仍具有稳定的性能,是一种优良的高温耐火材料,抗熔融金属侵蚀的能力强,可用其作坩埚、保护管、浇注模具等

5. 结构陶瓷氮化铝结构陶瓷的机械性能好,硬度高,韧性好于Al2O3陶瓷,并且耐高温耐腐蚀。利用AIN陶瓷耐热耐侵蚀性,可用于制作坩埚、Al蒸发皿、半导体静电卡盘等高温耐蚀部件。

6. 填充材料氮化铝具有优良的电绝缘性,高导热,介电性能良好,与高分子材料相容性好,是电子产品高分子材料的优秀添加剂,可用于TIM 填料、FCCL 导热介电层填料,广泛应用于电子器件的热传递介质,进而提高工作效率,如CPU与散热器填隙、大功率三极管和可控硅元件与基材接触的细缝处的热传递介质。

目前,氮化铝陶瓷粉体的生产技术壁垒较高,产能较少,高性能氮化铝陶瓷粉体技术主要掌握在国外企业手中,我国氮化铝进口依赖大,然近年来国内企业加大研发投入,国产替代成趋势。

有氮化铝相关公司:

1.600353 旭光电子 公司 2022 年 1-3 月已实现氮化铝粉体、氮化铝陶瓷基板及氮化铝陶瓷结构件合计 969.77 万元的营业收入,下游客户产品需求较为旺盛。

 

2.003034 中瓷电子 公司是专业从事电子陶瓷系列产品研发、生产和销售的高新技术企业,致力于成为世界一流的电子陶瓷产品供应商,为客户提供创新、高品质、有竞争力的电子陶瓷产品。公司主要产品包括光通信器件外壳、无线功率器件外壳、红外探测器外壳、大功率激光器外壳、声表晶振类外壳、 3D光传感器模块外壳、 5G通信终端模块外壳、氮化铝陶瓷基板、陶瓷元件、集成

 

3,300903科翔股份 控股子公司陶积电主营业务陶瓷基板 氧化铝、氮化铝、氮化硅等陶瓷基线路板。采用DPC、DBC和AMB工艺。

 

4,688733壹石通   壹石通金属 一种利用溶胶-凝胶法制备氮化铝纳米粉体的方法 201910440513.7 发明 2019.5.24 专利权维持 原始取得 壹石通金属 一种具有高热导率的氮化铝-氧化铝核壳结构的制备方法 201910156128.


 

 

  以开发高纯超细球硅、多孔二氧化硅、高纯超细改性二氧化硅、超细椭球氧化铝、高导热氮化铝等产品的制备技术及生产设备为目标,预期显著降低高频高速板的介电常数和介质损耗值,提高电子线路板和覆铜板的导热系数。

壹石通子公司壹石通电子 经营氮化铝

 

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  • 只看TA
    2022-08-16 20:06
    老师们可以关注一下。
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  • 只看TA
    2022-08-16 20:20
    到底搞哪个
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    于2022-08-16 20:24:47更新
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  • 只看TA
    2022-08-16 20:06
    旭光电子已经走出趋势股了!
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  • 只看TA
    2022-10-23 06:47
    谢谢
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  • EIFFYE
    老韭菜
    只看TA
    2022-08-21 17:31
    感谢分享
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  • 一卖韭涨
    一卖就涨的老韭菜
    只看TA
    2022-08-16 23:03
    谢谢分享
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  • 欢喜_
    一买就跌的站岗小能手
    只看TA
    2022-08-16 19:50
    感谢分享!
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