AlN: Die Grundlage für das Wärmemanagement im Zeitalter der KI

Aluminiumnitrid (AlN), eine kovalent gebundene Verbindung, die in der Natur extrem selten vorkommt und industriell synthetisiert werden muss, weist eine theoretische Wärmeleitfähigkeit von bis zu 320 W/(m·K) auf – das Fünf- bis Zehnfache der Wärmeleitfähigkeit von Aluminiumoxid. Es bietet zudem einen spezifischen Widerstand von über 10¹⁴ Ω·cm und einen Wärmeausdehnungskoeffizienten (4,5 × 10⁻⁶/°C), der dem von Halbleitermaterialien wie Silizium, SiC und GaN sehr ähnlich ist. Diese Kombination von Eigenschaften macht es in der Leistungselektronik, in optischen Modulen für künstliche Intelligenz und in Halbleiteranlagen nahezu unersetzlich.

In der Praxis begrenzen Defekte wie Sauerstoffverunreinigungen und Korngrenzenphasen die tatsächliche Wärmeleitfähigkeit von AlN-Keramik auf den Bereich von 170–230 W/(m·K). Kommerzielle Substrate werden anhand ihrer Wärmeleitfähigkeit in die Sorten AlN-170 bis AlN-230 eingeteilt. AlN-170 macht etwa 89 % der Lieferungen aus, während AlN-230 den aktuellen Standard für die Massenproduktion darstellt.

Jede Stufe der AlN-Wertschöpfungskette birgt erhebliche technische Hürden. AlN-Keramiksubstrate Sie bilden das Kernprodukt. Laut QYResearch wurde der globale Markt für AlN-Substrate im Jahr 2024 auf etwa 138–170 Millionen US-Dollar geschätzt und soll bis 2031 auf 213–277 Millionen US-Dollar anwachsen. Die Region Asien-Pazifik ist für 83,6 % des Verbrauchs verantwortlich, wobei Leistungsmodule mit rund 32 % der Nachfrage das am schnellsten wachsende Segment darstellen.

Hochreines AlN-Pulver Dient als Ausgangspunkt der Lieferkette. Schätzungen inländischer Wertpapierfirmen zufolge erreichte Chinas Nachfrage nach AlN-Pulver im Jahr 2025 rund 5.600 Tonnen, während das inländische Angebot lediglich bei etwa 2.500 Tonnen lag, was eine Lücke von über 50 % ergibt. Innerhalb dieses Rahmens ist die Lokalisierungsrate für Hochreines AlN-Pulver für ESCDie Stückzahlen für AlN-Pulver, das in hochwertigen Substraten und elektronischen Solarzellen (ESCs) verwendet wird, liegen weiterhin im einstelligen Bereich. Seit 2026 haben die führenden inländischen Hersteller jedoch ihre Kapazitätserweiterungen deutlich beschleunigt, neue AlN-Pulverproduktionsanlagen sind in Betrieb gegangen und die Lieferfähigkeit hat sich rasant verbessert.

AlN-Keramikheizkörper Sie sind kritische Komponenten in Halbleiterfertigungsanlagen, wobei hochreines AlN-Pulver etwa 40 % ihrer Materialkosten ausmacht. In den Bereichen AlN-ESC-Materialien Und AlN-Spannfutter in HalbleiterqualitätDie Massenproduktion von 12-Zoll-High-End-ESCs ist nach wie vor fast vollständig von Importen abhängig, was erhebliches Potenzial für inländische Substitution bietet.

Für das Sintern von AlN-Keramiken ist die Zugabe von Yttriumoxid (Y₂O₃) als Sinterhilfsmittel erforderlich, typischerweise in einer Konzentration von etwa 3 Gew.-%. China deckt rund 70 % der weltweiten Kapazität zur Trennung von Seltenen Erden ab und ist führend in der Raffination von hochreinem Yttriumoxid. Nach der Einführung von Exportkontrollen für mittlere und schwere Seltene Erden im April 2025 stiegen die Preise für Yttriumoxid im Ausland von etwa 7,9 USD/kg auf bis zu 372,5 USD/kg – wobei einige Händler sogar noch höhere Preise verlangten – und verlängerten die Lieferzeiten für AlN-Keramiken im Ausland von 1–2 Monaten auf 6–7 Monate.

Der erwartete Produktionshochlauf bei KI-Optikmodulen im Jahr 2027 dürfte die Nachfrage nach hochwertigem AlN-Pulver auf über 2.000 Tonnen treiben. Der Qualifizierungszeitraum für das Material fällt zeitlich mit dem Nachfrageanstieg in den nachgelagerten Bereichen zusammen: Die Zertifizierungszyklen für inländisches AlN-Pulver verkürzen sich deutlich, und der Zeitraum von der zweiten Jahreshälfte 2026 bis 2027 deckt sich mit dem Produktionshochlauf der 1,6-Tonnen-Optikmodule. Diese Konvergenz unterstreicht die strategische Notwendigkeit, inländische Aluminiumnitrid-Produkte zu ersetzen.

Xiamen Juci ist spezialisiert auf die Herstellung von hochreinem AlN-Pulver, AlN-Granulat, wärmeleitenden Füllstoffen und AlN-Keramiken – Produkte, die weltweit Anerkennung und positives Feedback von Kunden erhalten haben. Bei Bedarf kontaktieren Sie uns bitte.

Kontakt: Jenny Qin / 진현혜 

Telefon: +86 151-5177-8700

WeChat-ID: JENNY-8866

Xiamen Juci Technology Co., Ltd.

E-Mail: qinxianhui@chinajuci.com

Webseite: www.jucialnglobal.com