Aluminiumnitrid (AIN) Materialien spielen eine wichtige Rolle in der Halbleiterindustrie. Die Ähnlichkeit ihres Wärmeleitprofils mit dem von Silicium hat sie zu einer idealen Wahl für wafer-basierte Halbleiteranwendungen gemacht. Innovaceras Aluminiumnitrid-Wafer zeichnen sich durch hohe Zuverlässigkeit von Si-Chips und thermische Temperaturzyklen aus.
Gemäß der Direkt-Wafer-Bonding-Technologie können polierte Halbleiterwafers ohne Klebstoffe verbunden werden. Das Direkt-Wafer-Bonding erfordert extrem flache und hochglatte Oberflächen (Ra≤0,05 µm), die Innovacera AlN-Wafer-Substrate erfüllen können.
Eigenschaften
- Hoher Schmelzpunkt
- Hohe elektrische Isolierung
- Niedrige Dielektrizitätskonstante
- Höhere mechanische Festigkeit
- Überlegene Korrosionsbeständigkeit gegen geschmolzenes Metall
- Thermische und chemische Stabilität
- Hohe Wärmeleitfähigkeit (170-220 W/m·K)
- Ähnlicher Ausdehnungskoeffizient wie Silicium (Si)
Eigenschaften
| Eigenschaften | Einheit | AN170 | AN230 | AN99 | AN999 |
| Farbe | - | Grau | Beige | Grau | Beige |
| ALN-Gehalt | - | ≥95% | ≥96% | ≥99% | ≥99,9% |
| Gesamtdichte | 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 |
| Elastizitätsmodul | 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 |
| Wärmeausdehnungskoeffizient (r.t.-400°C) | 10-6/K | 4,6 | 4,6 | 4,6 | 4,6 |
| Volumenwiderstand | Ω·cm 20°C | ≥1014 | ≥1013 | ≥1010 | ≥1010 |
| Dielektrische Festigkeit | kV/mm | ≥16 | ≥15 | ≥15 | ≥15 |
| Dielektrizitätskonstante (@1MHz) | - | 8,6 | 8,6 | 8,6 | 8,6 |
| Verlustfaktor (@1MHz) | ×10-4 | 5 | 5 | 5 | 5 |
AlN-Wafer-Spezifikation
| Eigenschaften | Einheit | 6" Wafer | 8" Wafer |
| Material | - | AlN-Keramik | AlN-Keramik |
| Wärmeleitfähigkeit | W/m·K | >170 | >170 |
| Wärmeausdehnungskoeffizient | ppm/K (300–1200 K) | 4–6 | 4–6 |
| Sinterhilfsmittel | - | Y2O3 | Y2O3 |
| Durchmesser | mm | 150±0,25 | 200±0,25 |
| Nuten-Tiefe | mm | 1,0+0,25/-0/Lokalisierungskante | 1,0+0,25/-0 |
| Nutenwinkel | - | 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 | nm | <50 | <50 |
Anwendungen
- Halbleiterherstellung
- Mikrowellenleistungsverstärker
- RF-Leistungs- und Schalter
- Hochtemperatur-Leistungselektronik
- Laserdioden-Dispersion-Optoelektronische Bauteile
- Hochleistungs- und hochfrequente elektronische Bauteile
- MOSFET-, IGBT-Leistungsmodulen
- LED-Gehäuse für Kühlung und Schutzschaltungen
