Warum eignet sich ein Bornitrid-Keramiktiegel zum Sintern von Siliziumnitrid- und Aluminiumnitrid-Substraten?
Ein Tiegel ist ein Behälter oder Gefäß, das üblicherweise bei Hochtemperatur-Sinter- und Schmelzprozessen verwendet wird. Es besteht typischerweise aus hochtemperaturbeständigen Materialien wie Keramik, Metallen und Graphit. Die Hauptfunktion eines Tiegels besteht darin, Materialien zum Sintern, Schmelzen oder anderen Wärmebehandlungsprozessen aufzunehmen und bei hohen Temperaturen zu halten. Die Auswahl des Tiegelmaterials und der Tiegelgröße ist von entscheidender Bedeutung und berücksichtigt Faktoren wie die Sintertemperatur, die Probengröße, die Kompatibilität mit der Wärmeausdehnung, die Benetzbarkeit und andere spezifische Anwendungsanforderungen.
Im Sinterprozess vonAluminiumnitrid (AlN)UndKeramiksubstrate aus Siliziumnitrid (Si3N4).Die Verwendung von Bornitrid (BN)-Keramik als Tiegel bietet mehrere Vorteile:
1. Hochtemperaturstabilität:Die höchste Sintertemperatur für AlN-Substrate liegt bei etwa 2000 °C und für Si3N4-Substrate bei etwa 1850 °C. Bei beiden Prozessen handelt es sich um einen Thermoschock in unterschiedlichen Temperaturbereichen.BN-Tiegelhält hohen Temperaturen bis zu 2100 °C stand und weist ähnliche Wärmeausdehnungskoeffizienten wie AlN und Si3N4 auf, was Stabilität unter Hochtemperaturbedingungen gewährleistet. Dies ist entscheidend für das Sintern von Hochtemperaturkeramikmaterialien wie AlN und Si3N4. Tiegel aus Bornitridkönnen der Hochtemperaturumgebung standhalten und ihre strukturelle Integrität bewahren, wodurch Stabilität und Konsistenz während des Sinterprozesses gewährleistet werden.
2. Geringe Benetzbarkeit:BN-Keramik weist eine geringe Benetzbarkeit auf, was bedeutet, dass sich geschmolzene Materialien weniger stark auf der Oberfläche ausbreiten und stattdessen dazu neigen, kleine Kugelformen zu bilden. Dadurch verringert sich die Kontaktfläche zwischen dem Substratmaterial und demTiegel aus Bornitrid während des Sinterns, wodurch Haftung und Schwierigkeiten beim Entfernen der gesinterten Substrate aus dem Tiegel minimiert werden.
3.Chemische Stabilität: BN Keramikweist eine hohe chemische Stabilität auf und reagiert nicht mit vielen Materialien und verunreinigt sie nicht. Beim Sintern von AlN- und Si3N4-Substraten ermöglicht die Verwendung von BN-Tiegeln den direkten Kontakt mit dem Substratmaterial, ohne dass Verunreinigungen eingebracht werden oder die Zusammensetzung und Eigenschaften der Substrate verändert werden.
4. Gute Wärmeleitfähigkeit:BN-Tiegel haben eine hohe Wärmeleitfähigkeit und ermöglichen so eine effiziente Wärmeübertragung. Dies trägt dazu bei, während des Sinterprozesses eine gleichmäßige Erwärmung und Temperaturverteilung zu erreichen und so die Gleichmäßigkeit und Qualität des Sinterns zu verbessern. Es trägt auch zur Einheitlichkeit der Substratdichte, Struktur, Zusammensetzung und Dimensionsform bei, was zu einer verbesserten elektrischen Leistung, Haltbarkeit und Präzisionsabmessungen für AlN- und Si3N4-Substrate führt.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Bornitrid (BN) im Vergleich zu anderen TiegelmaterialienTiegel bietet Vorteile wie geringe Benetzbarkeit, chemische Stabilität, Hochtemperaturstabilität und gute Wärmeleitfähigkeit beim SinternAluminiumnitrid(AlN) undSiliziumnitrid (Si3N4)Substrate. Diese Vorteile sorgen für eine zuverlässige, saubere und hochwertige Sinterumgebung und stellen sicher, dass die Substrate unter optimalen Bedingungen gesintert werden und die gewünschte Leistung beibehalten.
