メリット
- 非常に高い熱伝導率（170-230W/m・K）
- 優れた電気絶縁性
- 熱膨張係数がシリコンに近い
- 高純度・クリーン
- 耐プラズマ性に優れる
窒化アルミニウムセラミック (AlN)
窒化アルミニウムセラミック (AlN)とは、セラミックの材料です。電気絶縁体として最高レベルの熱伝導率（180W/mK）。
JIS R1600
最終更新：
3.26 g/cm³比重（密度）
300 MPa引張強さ
1200 HV硬さ
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アルミナセラミック・ジルコニアセラミック・窒化珪素セラミックとの違い
材料名を押すと、その材料のページに移動します。
| 窒化アルミニウムセラミック (AlN)このページ | アルミナセラミック (96%) | ジルコニアセラミック | 窒化珪素セラミック (Si3N4) | |
|---|---|---|---|---|
| 引張強さ | 300 MPa | 260 MPa | 900 MPa | 800 MPa |
| 硬さ | 1200 HV | 1600 HV | 1200 HV | 1600 HV |
| 線膨張係数 | 4.5 µm/m·K | 7.2 µm/m·K | 10.5 µm/m·K | 3.2 µm/m·K |
| 熱伝導率 | 180 W/m·K | 24 W/m·K | 2 W/m·K | 30 W/m·K |
| 密度 | 3.26 g/cm³ | 3.95 g/cm³ | 6.05 g/cm³ | 3.2 g/cm³ |
「—」は材料データベースに値が載っていない項目です。
特徴と用途
材料としての特徴
- 電気絶縁体として最高レベルの熱伝導率（180W/mK）
- シリコンに近い熱膨張係数
- 優れた電気絶縁性
- 高温での安定性
- プラズマ耐性が良好
主な用途
- パワー半導体基板・放熱基板
- LEDパッケージ基板
- ヒートシンク・ヒートスプレッダ
- 半導体製造装置部品
- 高周波電子部品
選び方
高放熱が必要な電子部品基板に最適。アルミナより高価だが熱伝導率は7-8倍。シリコンとのCTEマッチングが重要な半導体用途で必須。吸湿に注意（表面処理推奨）。
デメリット
- 非常に高価
- 耐水性が低い（加水分解）
- 製造が困難
- 酸化雰囲気での高温使用不可
- 脆い
一般的な特性に基づく参考情報です。実際の性能は製造条件・使用環境により異なる場合があります。
物性値
JIS R1600 などの公的規格・技術資料をもとにした参考値です。
規格
| JIS | R1600 |
機械的性質
| 項目 | 値 | 条件 |
|---|---|---|
| 引張強さ | 300 MPa | — |
| ヤング率 | 310 GPa | — |
| 硬度 | 1200 HV | — |
熱的性質
| 項目 | 値 | 条件 |
|---|---|---|
| 線膨張係数 | 4.5 µm/m·K | Close to Si (2.6) |
| 熱伝導率 | 180 W/m·K | High purity grade: up to 230 |
電気的性質
| 項目 | 値 | 条件 |
|---|---|---|
| 誘電率 | 8.8 @1MHz | — |
| 体積抵抗率 | 100000000000000 Ω·m | — |
物理的性質
| 密度 | 3.26 g/cm³ |
メイカーズのおすすめカテゴリ
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代替材料
目的に合わせて選べる、窒化アルミニウムセラミック (AlN)の代わりの候補です。
Al2O3
コスト重視アルミナセラミック。汎用性が高く入手性に優れる
- 代替時のメリット
- コスト1/5〜1/10、耐水性良好、加工が容易
- 代替時の注意点
- 熱伝導率が約1/10（30 W/m·K）に低下
BeO
最高熱伝導酸化ベリリウム。セラミック中最高の熱伝導率
- 代替時のメリット
- 熱伝導率約2倍（300 W/m·K）、電気絶縁性維持
- 代替時の注意点
- 粉塵の毒性が高く取扱い注意、コスト大幅増
Si3N4
機械的強度重視窒化ケイ素。優れた機械的強度と耐熱衝撃性
- 代替時のメリット
- 曲げ強度3〜4倍、熱衝撃性大幅向上
- 代替時の注意点
- 熱伝導率やや低下（20〜30 W/m·K）
加工・規制・注意
規制適合
RoHS適合REACH適合
注意事項
- 電気絶縁体として卓越した熱伝導性 (Exceptional thermal conductivity for electrical insulator)
- シリコンと線膨張率が一致 (CTE matches silicon)
- パワー半導体基板用途
- LEDヒートシンク用途
出典・ご利用上の注意
本ページの物性値・特性情報は、JIS・ISO・ASTM等の公的規格およびメーカー技術資料を参照した参考情報です。実際の材料選定・使用にあたっては、必ず材料メーカーの公式データシートをご確認の上、専門家にご相談ください。 本データベースは、設計・開発段階での材料比較・選定にお役立ていただけるよう、幅広い材料の物性情報を掲載しています。図面加工のご依頼やおすすめ材料のご提案は、お気軽に お問い合わせ ください。
※ 本ページに記載の商標は各社の登録商標または商標です。Inconel®, Monel®は Special Metals Corporation、Hastelloy®は Haynes International, Inc.、Vespel®, Kapton®, Kalrez®, Kevlar®は DuPont、Delrin®は TJC、Teflon™, Viton™は The Chemours Company、ジュラコン®は ポリプラスチックス株式会社、MCナイロン®は 三菱ケミカルアドバンスドマテリアルズ株式会社の商標です。
図面加工のご依頼やおすすめ材料のご提案は、お問い合わせください。
よくある質問
窒化アルミニウムセラミック (AlN)の密度（比重）は？
窒化アルミニウムセラミック (AlN)の密度（比重）は3.26 g/cm³です。
窒化アルミニウムセラミック (AlN)の引張強さは？
窒化アルミニウムセラミック (AlN)の引張強さは300 MPaです。
窒化アルミニウムセラミック (AlN)の熱伝導率は？
窒化アルミニウムセラミック (AlN)の熱伝導率は180 W/m·Kです（High purity grade: up to 230）。
窒化アルミニウムセラミック (AlN)の線膨張係数は？
窒化アルミニウムセラミック (AlN)の線膨張係数は4.5 µm/m·Kです（Close to Si (2.6)）。
窒化アルミニウムセラミック (AlN)の硬さは？
窒化アルミニウムセラミック (AlN)の硬さは1200 HVです。
窒化アルミニウムセラミック (AlN)の代替材料は？
窒化アルミニウムセラミック (AlN)の代替材料には、Al2O3（コスト重視）・BeO（最高熱伝導）・Si3N4（機械的強度重視）があります。
窒化アルミニウムセラミック (AlN)の主な用途は？
窒化アルミニウムセラミック (AlN)は、パワー半導体基板・放熱基板、LEDパッケージ基板、ヒートシンク・ヒートスプレッダなどに使われます。
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