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陶瓷材質

氮化鋁陶瓷加工 (AlN)

導熱係數 170W/m·K 以上的高功率散熱材料

氧化鋯陶瓷AIN

氮化鋁 (Aluminum Nitride) 是一種同時具備高導熱性與高電絕緣性的先進陶瓷材料。其導熱效率是氧化鋁的 7 至 10 倍，且熱膨脹係數與半導體矽 (Si) 相近。這使其成為高功率電子元件、半導體製程與通訊設備中，解決熱管理問題的關鍵材料。

關鍵技術指標：導熱率 (Thermal Conductivity)

晟鼎工業提供的高導熱氮化鋁材料，符合以下工業標準：

  • 標準級：170 W/m·K (導熱性能優於鋁合金壓鑄件)。
  • 高階級：200 W/m·K 以上 (導熱性能接近純鋁金屬)。
  • 比較：一般氧化鋁僅有 20~30 W/m·K。換用氮化鋁，散熱效能是「倍數級」的跳躍。

氮化鋁的推薦應用領域

氮化鋁昂貴但價值極高，主要用於解決「高熱問題」。以下是晟鼎的加工實績：

  • 5G 通訊與基地台：
    用於功率放大器 (PA) 模組的散熱基板。氮化鋁能迅速將高頻訊號產生的廢熱導出，確保訊號穩定。
  • 半導體製程設備：
    用於靜電吸盤 (ESC) 內部的加熱器或冷卻板。因其熱膨脹係數與矽晶圓相近，高溫下不會導致晶圓變形。
  • 高功率 LED 與雷射二極體：
    做為 COB 封裝基板，解決高亮度照明的高熱累積問題，延長 LED 壽命。
  • 電動車 (EV) 功率模組：
    用於 IGBT 或 SiC 功率模組的絕緣散熱片，承受高電壓同時進行高效散熱。

技術數據庫：除了導熱，還有什麼優點？

  1. 優異的電絕緣性：雖然導熱像金屬，但它完全不導電，適合做為高功率晶片的散熱基板 (Substrate)
  2. 熱膨脹係數匹配矽晶圓：約 4.6×10⁻⁶/K。與半導體矽 (Si) 非常接近，用於封裝時，不會因熱脹冷縮產生應力而導致晶片脫落。
性質/材質 氧化鋁 氧化鋯 碳化矽 氮化矽 氮化鋁
密度 g/cm³ 3.9 6 3.2 3.3 3.2
熱傳導率 W/m.K 28 1.8 126 27 160
熱膨脹係數10-6/°C 8 10.1 4 2.3 4.4
微硬度 kgf/mm² 1600 1400 2300 1500 1200
比熱J/(kg．K) 800 400 700 700 730
彈性係數 Gpa 370 200 410 310 340
抗拉強度 Mpa 262 700 400 524 400
抗壓強度 Mpa 2600 1850 3900 2500 2070
抗折強度 Mpa 380 690 550 780 360
破裂韌性 Mpa．m1/2 3.6 9.5 4.6 7.7 2.6
波爾松比 Poisson's ratio 0.23 0.26 0.19 0.24 0.25
熔點 °C 2053 2700 2700 1900 2400

(註: 陶瓷材料之理論特性僅供參考，實際數值可能因製程、批次或使用環境而有所差異。)

晟鼎的加工專業：防潮與保存

氮化鋁對水氣敏感（易水解粉化）。晟鼎在加工全程使用專用切削液，並嚴格控制環境濕度，確保您收到的零件表面完整、性能穩定。

「看數據還是拿捏不準？讓樣品說話。」

材料特性表只是參考，實際工況往往更複雜。晟鼎工業提供材料諮詢與打樣服務。 請告訴我們您的「工作溫度」、「接觸化學物質」與「受力情形」，我們的工程師幫您挑選最適合的材質。