Disco ceramico AlN

La conducibilità termica del disco ceramico AlN varia tra 170 e 220 W/m.K. Questa conduttività termica è significativamente più elevata, da 5 a 8,5 volte maggiore, rispetto a quella delle tradizionali ceramiche di allumina, rendendo i dischi ceramici AlN ideali per applicazioni in cui un'efficiente rimozione del calore è fondamentale. Ciò li rende particolarmente preziosi nel settore elettronico, dove la dissipazione del calore è fondamentale per mantenere le prestazioni e la longevità dei dispositivi elettronici.

Il coefficiente di dilatazione termica dei dischi ceramici AlN è simile a quello del silicio (Si), che svolge un ruolo cruciale nel garantire l'affidabilità dei chip di silicio. Questa somiglianza aiuta a ridurre al minimo lo stress termico durante le fluttuazioni di temperatura, migliorando così la durata e le prestazioni dei componenti elettronici basati su Si. Questa proprietà è particolarmente vantaggiosa nelle applicazioni ad alta precisione in cui la mancata corrispondenza dell'espansione termica può portare a guasti o a una riduzione dell'efficienza.

I dischi ceramici AlN sono noti anche per la loro elevata resistenza all'isolamento e alla resistenza alla tensione. Nonostante queste elevate proprietà di isolamento, mantengono una costante dielettrica e una perdita dielettrica basse, rendendoli ideali per applicazioni nel campo dell'elettronica dove sono richiesti isolamento elettrico e trasmissione efficiente del segnale. Queste proprietà consentono l'utilizzo dei dischi ceramici AlN in dispositivi di comunicazione ad alta frequenza, garantendo prestazioni ottimali e una minima perdita di energia.

La resistenza meccanica dei dischi ceramici AlN è un altro vantaggio chiave. Con una resistenza meccanica che arriva fino a 450 MPa, questi dischi presentano un corpo ceramico molto denso e privo di porosità, che ne migliora l'integrità strutturale e la resistenza alle sollecitazioni meccaniche. Questa robustezza garantisce che i dischi ceramici AlN possano resistere ai rigori di applicazioni impegnative senza comprometterne le prestazioni o l'affidabilità.

Un'altra caratteristica interessante dei dischi ceramici AlN è la loro purezza, che può raggiungere il 99%. Questo elevato livello di purezza garantisce che il materiale sia privo di contaminanti e soddisfi le rigorose normative ambientali e di sicurezza come RoHS e REACH. La natura non tossica dei dischi ceramici AlN li rende adatti per un'ampia gamma di applicazioni, comprese quelle in cui la sicurezza dei materiali è una questione fondamentale.

Nel contesto della produzione di semiconduttori, i dischi ceramici AlN mostrano un'eccellente resistenza al plasma. Durante la lavorazione dei semiconduttori, vengono utilizzati gas precursori volatili, plasma e temperature elevate per depositare pellicole sottili di alta qualità sui wafer. La durabilità dei dischi ceramici AlN consente loro di resistere a questi ambienti difficili, rendendoli perfetti per l'uso in camere di deposizione e strumenti di movimentazione dei wafer.

I dischi ceramici AlN trovano diverse applicazioni in vari settori. Nel campo dell'elettronica, servono come substrati per dispositivi elettronici ad alta potenza, dove la loro conduttività termica e le proprietà di isolamento elettrico sono fondamentali. Vengono utilizzati anche come dissipatori di calore per LED ad alta potenza, gestendo efficacemente la dissipazione del calore per garantire prestazioni e longevità ottimali.

Oltre all'elettronica, i dischi ceramici AlN sono utilizzati nei dispositivi di comunicazione ad alta frequenza grazie alle loro favorevoli proprietà termiche ed elettriche. La loro applicazione si estende ai sistemi laser e ai componenti a microonde, dove la loro capacità di gestire elevata potenza e mantenere l'integrità del segnale è indispensabile.

Inoltre, i dischi ceramici AlN vengono utilizzati come utensili da taglio, sfruttando le loro eccellenti proprietà termiche e meccaniche per resistere alle elevate sollecitazioni e alle temperature coinvolte nelle operazioni di taglio. La loro capacità di mantenere affilatura e durata in condizioni estreme li rende la scelta preferita per applicazioni di taglio di precisione.