질화알루미늄은 왜 이렇게 비쌀까요?

첫째, 제조 공정이 매우 까다롭습니다.

고성능을 달성하기 위해 AlN 분말초고순도 원료가 필요하며, 1800°C 이상의 고온 불활성 분위기에서 소결해야 하므로 상당한 에너지가 소모됩니다. 분말은 산화되기 쉽고, 치밀한 소결을 달성하기 어렵습니다. 특수 첨가제를 사용해야 하며, 미세한 결함이라도 열전도율과 같은 주요 물성의 급격한 저하를 초래할 수 있으므로 공정 제어가 매우 정밀해야 합니다. 이러한 이유로 생산 장벽이 높고 수율이 낮습니다. 또한, 정밀 가공으로 인해 비용이 증가합니다. 모스 경도 8~9의 AlN은 취성이 있어 절삭 및 드릴링 시 칩핑 및 미세 균열이 발생하기 쉽고, 이는 가공 수율 저하, 공구 마모 가속화, 가공 비용 증가로 이어집니다. 대량 생산에서 일관성을 유지하는 것은 여전히 ​​중요한 과제입니다.

둘째, 그 성능은 대체 불가능합니다.

AlN은 뛰어난 열전도율(알루미나의 약 10배), 실리콘과 유사한 열팽창 계수, 그리고 탁월한 전기 절연성을 결합한 소재입니다. 이러한 특성 덕분에 5G 통신, 고출력 LED, 항공우주 전자 장치, 차세대 반도체 패키징 등 고성능 응용 분야에서 방열 기판 및 핵심 패키징에 필수적인 소재로 사용됩니다. 이러한 고급 응용 분야는 탁월한 신뢰성을 요구하며 가격에 대한 민감도가 낮습니다.

마지막으로, 시장 집중도가 매우 높습니다.

글로벌 고급 알루미늄 산화물(AlN) 시장은 오랫동안 소수의 일본 및 미국 기업들이 장악해 왔습니다. 기술적 장벽으로 공급이 제한되어 공급 부족 현상이 발생하고 있습니다. 또한, AlN은 "작지만 중요한" 전략적 소재입니다. 전체적인 수요가 상대적으로 낮아 규모의 경제를 통한 상당한 비용 절감을 달성하기 어렵습니다. 반도체 산업의 자급자족 추세가 가속화됨에 따라 AlN의 전략적 중요성이 더욱 커져 가격이 높은 수준을 유지하고 있습니다.

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