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。
規格
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
材料選定のポイント
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)。
この材料のメリット・デメリット
※ 以下は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。
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
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
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)
機械的性質
| 項目 | 値 | 条件 | 出典 |
|---|
| 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 | 出典 |
|---|
| 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 | 出典 |
|---|
| 誘電率 | 8.8 @1MHz | — | — |
| 体積抵抗率 | 100000000000000 Ω·m | — | — |
物理的性質
規制適合
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