Scheiben-Almuminiumnitrid

isolierendhohe Wärmeleitfähigkeit

Produktübersicht
Innovacera Standarddurchmesser für Aluminium‑nitrid‑Wafer liegen zwischen 50,8 mm (2”) und 200 mm (8”); am häufigsten verwendet werden 6” und 8” AlN‑Wafer. AlN‑Wafer können in verschiedenen Dicken von 0,125 mm bis 1 mm mit polierten oder geschliffenen Seiten hergestellt werden. Sondergrößen und kundenspezifische Anforderungen sind möglich.
Aluminium‑nitrid (AlN) spielt eine wichtige Rolle in der Halbleiterindustrie; die Übereinstimmung seines thermischen Verhaltens mit Silizium macht es geeignet für waferbezogene Anwendungen. Innovacera AlN‑Wafer bieten hohe Zuverlässigkeit für Si‑Chips und thermische Zyklusstabilität. Beim Direct Wafer Bonding können polierte Halbleiterwafer ohne Klebstoff verbunden werden. Direct Wafer Bonding erfordert sehr plane und sehr glatte Oberflächen (Ra ≤ 0,05 µm); Innovacera AlN‑Substrate erfüllen diese Anforderungen.

Eigenschaften

• Hoher Schmelzpunkt
• Hohe elektrische Isolierung
• Niedrige dielektrische Konstante
• Hohe mechanische Festigkeit
• Überlegene Korrosionsbeständigkeit gegenüber geschmolzenen Metallen
• Thermische und chemische Stabilität
• Hohe Wärmeleitfähigkeit (170–220 W/m·K)
• Ähnlicher Wärmeausdehnungskoeffizient wie Silizium (Si)

Eigenschaften (Materialklassen: AN170 / AN230 / AN99 / AN999)
Eigenschaften | Einheit | AN170 | AN230 | AN99 | AN999
Farbe | – | Grau | Beige | Grau | Beige
AlN‑Gehalt | – | ≥95% | ≥96% | ≥99% | ≥99,9%
Dichte (Bulk) | g/cm3 | ≥3,30 | ≥3,28 | ≥3,26 | ≥3,25
Biegefestigkeit | MPa | ≥400 | ≥300 | ≥300 | ≥300
Druckfestigkeit | MPa | 2500 | 2000 | 2000 | 2000
Hv 500g | GPa | 10,5 | 9,0 | 9,0 | 9,0
Youngscher Modul | GPa | 300 | 300 | 280 | 280
Wärmeleitfähigkeit (@20°C) | W/m·K | ≥170 | ≥220 | ~100 | ~90
Spezifische Wärme | KJ/(Kg·K) | 0,74 | 0,73 | 0,73 | 0,73
CTE (rt.-400°C) | 10-6/K | 4,6 | 4,6 | 4,6 | 4,6
Volumenwiderstand (20°C) | Ω·cm | ≥10^14 | ≥10^13 | ≥10^10 | ≥10^10
Durchschlagsfestigkeit | KV/mm | ≥16 | ≥15 | ≥15 | ≥15
Dielektrische Konstante (@1MHz) | – | 8,6 | 8,6 | 8,6 | 8,6
Verlustfaktor (@1MHz) | ×10^-4 | 5 | 5 | 5 | 5

AlN‑Wafer Spezifikation (typisch für 6″ und 8″)
Eigenschaften | Einheit | 6″ Wafer | 8″ Wafer
Material | – | AlN Keramik | AlN Keramik
Wärmeleitfähigkeit | W/m·K | >170 | >170
Wärmeausdehnungskoeffizient | ppm/K (300~1200K) | 4-6 | 4-6
Sinterhilfsmittel | – | Y2O3 | Y2O3
Durchmesser | mm | 150 ± 0,25 | 200 ± 0,25
Kerbtiefe | mm | 1,0 +0,25/-0 Lagekante | 1,0 +0,25/-0
Kerbenwinkel | – | 90° +5/-2° | 90° +5/-2°
Dicke | µm | 400 ± 15 | 400 ± 15
TTV | µm | <10 | <10
BOW | µm | <±30 | <±30
Warp | µm | <50 | <50
Ra (Oberflächenrauheit) | nm | <50 | <50

Anwendungen

• Halbleiterfertigung
• Mikrowellen‑Leistungsverstärker
• RF‑Leistung und Schalter
• Leistungselektronik bei hohen Temperaturen
• Laserdiode und optoelektronische Bauelemente
• Hochleistungs‑ und Hochfrequenz‑Elektronik
• MOSFET‑, IGBT‑Leistungsmodule
• LED‑Gehäuse für Kühlung und Schutz von Schaltungen

Technische Spezifikationen

• Standarddurchmesser: 50,8 mm (2”) bis 200 mm (8”), am gebräuchlichsten: 6” und 8”
• Dickenspektrum: 0,125 mm bis 1 mm (polierte oder geschliffene Seiten)
• Oberflächenfinish für Direct Wafer Bonding: Ra ≤ 0,05 µm
• Typische Wärmeleitfähigkeit: 170–220 W/m·K (gradabhängig)
• Wärmeausdehnungskoeffizient: ~4–6 ×10^-6/K (300–1200 K), ähnlich wie Silizium
• Typische elektrische Volumenwiderstände bei 20°C: bis ≥10^14 Ω·cm (gradabhängig)
• Dielektrische Konstante (@1 MHz): ~8,6; Verlustfaktor: ~5×10^-4
• Mechanisch: Biegefestigkeit typ. ≥300–400 MPa; Druckfestigkeit ≈2000 MPa oder höher
• Typische Wafer‑Toleranzen (Beispiel): Durchmesser ±0,25 mm; Dicke 400 ±15 µm für 6”/8” Beispiele; TTV <10 µm; Bow <±30 µm; Warp <50 µm; Ra <50 nm
• Häufig verwendetes Sinterhilfsmittel: Y2O3