ディスク窒化アルミニウム

絶縁高熱伝導性

製品概要
Innovaceraの標準窒化アルミニウム（AlN）ウェーハの直径は50.8 mm（2”）から200 mm（8”）までで、一般的には6インチおよび8インチのAlNウェーハが使われます。AlNウェーハは厚さ0.125 mm〜1 mmの範囲で製作可能で、研磨面またはラップ面の仕様に対応します。カスタムサイズや特注も承ります。
窒化アルミニウム（AlN）は半導体分野で重要な素材です。シリコンと類似した熱特性によりウェーハ用途に適しており、InnovaceraのAlNウェーハはSiチップや熱サイクルに対して高い信頼性を提供します。ダイレクトウェーハボンディング技術により、研磨された半導体ウェーハ同士を接着剤なしで接合できます。ダイレクトボンディングには非常に平坦で非常に滑らかな表面（Ra ≤ 0.05 µm）が必要であり、InnovaceraのAlN基板はこれを満たします。

特長

• 高い融点
• 優れた電気絶縁性
• 低い誘電率
• 高い機械的強度
• 溶融金属に対する優れた耐食性
• 熱・化学的安定性
• 高い熱伝導率（170–220 W/m·K）
• シリコン（Si）に近い熱膨張係数

特性（材料グレード：AN170 / AN230 / AN99 / AN999）
Properties | Unit | AN170 | AN230 | AN99 | AN999
色 | – | グレー | ベージュ | グレー | ベージュ
AlN含有率 | – | ≥95% | ≥96% | ≥99% | ≥99.9%
密度（バルク） | g/cm3 | ≥3.30 | ≥3.28 | ≥3.26 | ≥3.25
曲げ強さ | MPa | ≥400 | ≥300 | ≥300 | ≥300
圧縮強さ | MPa | 2500 | 2000 | 2000 | 2000
Hv 500g | GPa | 10.5 | 9.0 | 9.0 | 9.0
ヤング率 | GPa | 300 | 300 | 280 | 280
熱伝導率 (@20°C) | W/m·K | ≥170 | ≥220 | ~100 | ~90
比熱 | KJ/(Kg·K) | 0.74 | 0.73 | 0.73 | 0.73
CTE (常温–400°C) | 10-6/K | 4.6 | 4.6 | 4.6 | 4.6
体積抵抗率 (20°C) | Ω·cm | ≥10^14 | ≥10^13 | ≥10^10 | ≥10^10
絶縁破壊強度 | KV/mm | ≥16 | ≥15 | ≥15 | ≥15
誘電率 (@1MHz) | – | 8.6 | 8.6 | 8.6 | 8.6
損失正接 (@1MHz) | ×10^-4 | 5 | 5 | 5 | 5

AlNウェーハ仕様（6″および8″の代表例）
Properties | Unit | 6″ Wafer | 8″ Wafer
材料 | – | AlNセラミック | AlNセラミック
熱伝導率 | W/m·K | >170 | >170
熱膨張係数 | ppm/K (300~1200K) | 4-6 | 4-6
焼結助剤 | – | Y2O3 | Y2O3
直径 | mm | 150 ± 0.25 | 200 ± 0.25
ノッチ深さ | mm | 1.0 +0.25/-0 位置決め端 | 1.0 +0.25/-0
ノッチ角 | – | 90° +5/-2° | 90° +5/-2°
厚さ | µm | 400 ± 15 | 400 ± 15
TTV | µm | <10 | <10
BOW | µm | <±30 | <±30
Warp | µm | <50 | <50
Ra（表面粗さ） | nm | <50 | <50

用途

• 半導体製造
• マイクロ波電力増幅器
• RF電力およびスイッチ
• 高温電力エレクトロニクス
• レーザーダイオードおよび光電子デバイス
• 高出力・高周波電子デバイス
• MOSFET、IGBTパワーモジュール
• 回路の冷却および保護用LEDパッケージ

技術仕様

• 標準直径：50.8 mm（2”）〜200 mm（8”）、一般的：6”および8”
• 厚さ範囲：0.125 mm〜1 mm（研磨またはラップ面）
• ダイレクトウェーハボンディング用表面仕上げ：Ra ≤ 0.05 µm
• 代表的熱伝導率：170–220 W/m·K（グレードに依存）
• 熱膨張係数：~4–6 ×10^-6/K（300–1200 K）、シリコンに類似
• 20°Cでの典型的な体積抵抗率：最大で ≥10^14 Ω·cm（グレード依存）
• 誘電率 (@1 MHz)：~8.6；損失正接：~5×10^-4
• 機械的：曲げ強さは通常 ≥300–400 MPa；圧縮強さは約2000 MPa以上
• 代表的ウェーハ公差（例）：直径 ±0.25 mm；厚さ 400 ±15 µm（6”/8”例）；TTV <10 µm；Bow <±30 µm；Warp <50 µm；Ra <50 nm
• 一般的に使用される焼結助剤：Y2O3