（বিভিন্ন সিরামিক সাবস্ট্রেট উপকরণগুলির তাপীয় পরিবাহিতা）
অ্যালুমিনিয়াম নাইট্রাইড সিরামিকের অনন্য সুবিধা
সাধারণ অ্যালুমিনা (AL2O3) সিরামিকের সাথে তুলনা করে অ্যালুমিনিয়াম নাইট্রাইড (এএলএন) সিরামিকগুলির নিম্নলিখিত অনন্য সুবিধা রয়েছে:
অ্যালুমিনিয়াম নাইট্রাইডের বৃহত্তম সুবিধা হ'ল এটি অত্যন্ত উচ্চ তাপীয় পরিবাহিতা।
এর তাত্ত্বিক মান 320 ডাব্লু/(এম · কে) এ পৌঁছতে পারে, যা অ্যালুমিনার চেয়ে 5 থেকে 10 গুণ। এর অর্থ হ'ল একই কাজের পরিস্থিতিতে অ্যালুমিনিয়াম নাইট্রাইড সিরামিকগুলি বৃহত্তর তাপ প্রবাহের ঘনত্বকে সহ্য করতে পারে। যখন প্যাকেজিং সাবস্ট্রেট বা ক্যাসিং হিসাবে ব্যবহৃত হয়, অ্যালুমিনিয়াম নাইট্রাইড সিরামিকগুলি উচ্চ-শক্তি চিপস বা মডিউলগুলির তাপ অপচয় হ্রাসের জন্য বিশেষত উপকারী। অ্যালুমিনিয়াম নাইট্রাইড ধাতব-সিরামিক হিটিং উপাদানগুলি (ধাতব-সিরামিক হিটার) তৈরি করা হলে তারা দ্রুত গরম অর্জন করতে পারে। যখন অ্যালুমিনিয়াম নাইট্রাইড ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক চক (বৈদ্যুতিন-স্ট্যাটিক চক) তৈরি করা হয়, তখন তারা দ্রুত অ্যাডসরবড ওয়েফারগুলিকে প্রিহিট বা গরম করতে পারে।
এটিতে তাপীয় প্রসারণের কম সহগ রয়েছে, কেবল 4.3 পিপিএম/কে, যা সিলিকন চিপসের (3.5 - 4.0 পিপিএম/কে) এর কাছাকাছি। এটি ইঙ্গিত দেয় যে সিলিকন চিপস এবং অ্যালুমিনিয়াম নাইট্রাইড সিরামিকগুলির মধ্যে একটি প্রাকৃতিক উচ্চ তাপীয় প্রসারণ ম্যাচ রয়েছে, যা প্যাকেজিংয়ের নির্ভরযোগ্যতা অদৃশ্যভাবে উন্নত করে।
এছাড়াও, অ্যালুমিনিয়াম নাইট্রাইড সিরামিকগুলির যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য, বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্য এবং জারা প্রতিরোধের অ্যালুমিনা সিরামিকের সাথে তুলনীয়।
অ্যালুমিনিয়াম নাইট্রাইড সিরামিকগুলি উচ্চ তাপীয় পরিবাহিতা, কম সম্প্রসারণ সহগ, উচ্চ শক্তি এবং রাসায়নিক জারা প্রতিরোধের সংমিশ্রণ করতে পারে, বিশেষত বৃহত আকারের ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট এবং উচ্চ-পারফরম্যান্স ইলেক্ট্রনিক ডিভাইসে অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য তাদের একটি আদর্শ তাপ অপচয় হ্রাস উপাদান হিসাবে তৈরি করে।
অ্যালুমিনিয়াম নাইট্রাইড সিরামিকগুলির তাপীয় পরিবাহিতা প্রভাবিত করার কারণগুলি
যেহেতু অ্যালুমিনিয়াম নাইট্রাইড সিরামিকগুলি সলিডগুলি অন্তরক করছে, তাই বৈদ্যুতিন এবং ফোটন তাপ স্থানান্তরের প্রভাব অত্যন্ত ছোট। প্রধান তাপ পরিবাহিতা প্রক্রিয়া হ'ল ফোনন (জাল কম্পন) তাপ স্থানান্তর। অ্যালুমিনিয়াম নাইট্রাইড সিরামিকগুলিতে আল-এন বন্ডের তুলনামূলকভাবে উচ্চ বন্ড শক্তি এবং একটি স্বল্প বন্ড দৈর্ঘ্য রয়েছে, তাই ফোনন প্রচারের গতি দ্রুত, যা এর উচ্চ তাপীয় পরিবাহিতাটির কারণ।
যদিও তাত্ত্বিকভাবে অ্যালুমিনিয়াম নাইট্রাইডের তাপীয় পরিবাহিতা 320 ডাব্লু/(এম · কে) এ পৌঁছতে পারে, বর্তমানে কেবলমাত্র কয়েকটি সংস্থা অ্যালুমিনিয়াম নাইট্রাইড সিরামিকগুলির তাপীয় পরিবাহিতা 230 ডাব্লু/(এম · কে) এ পৌঁছাতে পারে। সাধারণত, প্রকৃত পণ্যগুলির তাপীয় পরিবাহিতা কেবল 150 - 180 ডাব্লু/(এম · কে) হয়। অ্যালুমিনিয়াম নাইট্রাইড সিরামিকগুলির তাপীয় পরিবাহিতা প্রভাবিত করার কারণগুলি নিম্নরূপ:
ব্যবহারিক অভিজ্ঞতা থেকে, অ্যালুমিনিয়াম নাইট্রাইড সিরামিকগুলির তাপীয় পরিবাহিতা প্রভাবিত করে এমন প্রধান কারণগুলির মধ্যে রয়েছে জালির ঘনত্ব, অক্সিজেন সামগ্রী, কাঁচামাল পাউডারগুলির বিশুদ্ধতা এবং মাইক্রোস্ট্রাকচার।
ঘনত্ব
কম ঘনত্বের নমুনাগুলিতে প্রচুর পরিমাণে ছিদ্র রয়েছে যা ফোনের ছড়িয়ে ছিটিয়ে প্রভাব ফেলবে এবং তাদের গড় মুক্ত পথ হ্রাস করবে, ফলে অ্যালুমিনিয়াম নাইট্রাইড সিরামিকগুলির তাপীয় পরিবাহিতা হ্রাস হবে। এদিকে, কম ঘনত্বের নমুনাগুলির যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলি প্রাসঙ্গিক অ্যাপ্লিকেশনগুলির প্রয়োজনীয়তাগুলি পূরণ করতেও ব্যর্থ হতে পারে।
অক্সিজেন সামগ্রী
যেহেতু অ্যালুমিনিয়াম নাইট্রাইডের অক্সিজেনের সাথে দৃ strong ় সখ্যতা রয়েছে, যখন অ্যালুমিনিয়াম নাইট্রাইড বায়ু বা জলের সংস্পর্শে আসে, তখন এর পৃষ্ঠটি সহজেই অক্সিডাইজড হয় এবং অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইড ফিল্ম গঠন করে, যার ফলে অ্যালুমিনিয়াম শূন্যপদ এবং অক্সিজেনের ত্রুটি দেখা দেয়। সিন্টারিং প্রক্রিয়া চলাকালীন অ্যালুমিনিয়াম শূন্যপদ এবং অক্সিজেন ত্রুটিগুলি অ্যালন জালিতে ছড়িয়ে দেওয়া সহজ। অ্যালুমিনিয়াম শূন্যপদ এবং অক্সিজেন ত্রুটিগুলি অ্যালুমিনিয়াম নাইট্রাইড স্ফটিক নেটওয়ার্ক জুড়ে ছড়িয়ে পড়ার পরে, ফোনের গড় মুক্ত পথ হ্রাস করা হয়, যার ফলে তাপ পরিবাহিতা হ্রাস পায়।
জাল ত্রুটি
গবেষণায় দেখা গেছে যে এআইএন (অ্যালুমিনিয়াম নাইট্রাইড সিরামিক) জালিতে ত্রুটিগুলির ধরণগুলি অক্সিজেন পরমাণুর ঘনত্বের সাথে সম্পর্কিত। যখন অক্সিজেনের ঘনত্ব 0.75%এর চেয়ে কম হয়, অক্সিজেন পরমাণুগুলি এআইএন (অ্যালুমিনিয়াম নাইট্রাইড) জালিতে সমানভাবে বিতরণ করা হয়, এআইএন -তে নাইট্রোজেন পরমাণুর অবস্থানগুলি প্রতিস্থাপন করে এবং অ্যালুমিনিয়াম শূন্যপদগুলি তাদের সাথে থাকে। যখন অক্সিজেনের ঘনত্ব 0.75%এর চেয়ে কম না হয়, তখন এআইএন (অ্যালুমিনিয়াম নাইট্রাইড সিরামিক) জালিতে অ্যালুমিনিয়াম পরমাণুর অবস্থান পরিবর্তন হবে, অ্যালুমিনিয়াম শূন্যপদগুলি অদৃশ্য হয়ে যাবে এবং অক্টেহেড্রাল ত্রুটিগুলি উত্পন্ন হয়। যখন অক্সিজেন পরমাণুর ঘনত্ব আরও বেশি হয়, তখন বহুবিবাহ, বিপরীত ডোমেন এবং অক্সিজেনযুক্ত স্ট্যাকিং ফল্টগুলির মতো বর্ধিত ত্রুটিগুলি তার জালিতে উত্পাদিত হয়।
অ্যালুমিনিয়াম নাইট্রাইড সিরামিকগুলির তাপীয় পরিবাহিতা উন্নত করার ব্যবস্থা
প্রথমত, ঘনত্ব বাড়ান। সূক্ষ্ম-দানাযুক্ত, উচ্চ-সিন্টারিং-অ্যাক্টিভিটি মাইক্রো-ন্যানো পাউডারগুলি চয়ন করুন, সিন্টারিং এইডস সহ ডোপ করুন এবং সিরামিকগুলির সিনটারিং ঘনত্ব উন্নত করতে উচ্চ-শক্তি শারীরিক-সহায়তাযুক্ত সিনটারিং এবং অন্যান্য পদ্ধতি ব্যবহার করুন।
দ্বিতীয়ত, অক্সিজেনের সামগ্রী এবং অভ্যন্তরীণ ত্রুটিগুলি হ্রাস করুন। উচ্চ-বিশুদ্ধতা, লো-অক্সিজেন-সামগ্রী কাঁচামাল গুঁড়ো নির্বাচন করুন। কাঁচামাল পাউডারগুলির সঞ্চয় এবং আধা-সমাপ্ত পণ্য গঠনের ফলে জলীয় বাষ্পের প্রভাব এড়ানো উচিত। বায়ুমণ্ডল সিনটারিং প্রক্রিয়া চলাকালীন, অক্সিজেনের সামগ্রী কঠোরভাবে নিয়ন্ত্রণ করা উচিত।
