影響氮化鋁陶瓷熱導率的因素:影響氮化鋁陶瓷熱導率的主要因素有晶格的氧含量、致密度、顯微結構、粉體純度等。氧含量及雜質:對于氮化鋁陶瓷來說,由于它對氧的親和作用強烈,氧雜質易于在燒結過程中擴散進入AlN晶格,與多種缺陷直接相關,是影響氮化鋁熱導率的很主要根源。在聲子-缺陷的散射中,起主要作用的是雜質氧和氧化鋁的存在,由于氮化鋁易于水解和氧化,表面形成一層氧化鋁膜,氧化鋁溶入氮化鋁晶格中產生鋁空位。使得氮化鋁晶格出現非諧性,影響聲子散射,從而使氮化鋁陶瓷熱導率急劇降低。氮化鋁膜是指用氣相沉積、液相沉積、表面轉化或其它表面技術制備的氮化鋁覆蓋層 。湖州陶瓷氮化鋁粉體
直接覆銅陶瓷基板是基于氧化鋁陶瓷基板的一種金屬化技術,利用銅的含氧共晶液直接將銅敷接在陶瓷上,在銅與陶瓷之間存在很薄的過渡層。由于AlN陶瓷對銅幾乎沒有浸潤性能,所以在敷接前必須要對其表面進行氧化處理。由于DBC基板的界面靠很薄的一層共晶層粘接,實際生產中很難控制界面層的狀態(tài),導致界面出現空洞。界面孔洞率不易控制,在承受大電流時,界面空洞周圍會產生較大的熱應力,導致陶瓷開裂失效,因此還有必要進行相關基礎理論研究和工藝條件的優(yōu)化?;钚越饘兮F焊陶瓷基板是利用釬料中含有的少量活性元素,與陶瓷反應形成界面反應層,實現陶瓷金屬化的一種方法。活性釬焊時,通過釬料的潤濕性和界面反應可使陶瓷和金屬形成致密的界面,但殘余熱應力大是陶瓷金屬化中普遍存在的問題。湖州陶瓷氮化鋁粉體大多數氮化鋁膜為多晶,但已在藍寶石基材上成功地外延生長制成單晶氮化鋁膜。
陶瓷基板是指銅箔在高溫下直接鍵合到陶瓷基片表面(單面或雙面)上的特殊工藝板。氮化鋁陶瓷基板是以氮化鋁陶瓷為主要原材料制造而成的基板。氮化鋁陶瓷基板作為一種新型陶瓷基板,具有導熱效率高、力學性能好、耐腐蝕、電性能優(yōu)、可焊接等特點,是理想的大規(guī)模集成電路散熱基板和封裝材料。近年來,隨著我國電子信息行業(yè)的快速發(fā)展,市場對陶瓷基板的性能要求不斷提升,氮化鋁陶瓷基板憑借其優(yōu)異的特征,其應用范圍不斷擴展。氮化鋁陶瓷基板應用領域較廣,涉及到汽車電子、光電通信、航空航天、消費電子、LED、軌道交通、新能源等多個領域,但受生產工藝、技術水平、市場價格等因素的影響,目前我國氮化鋁陶瓷基板應用范圍仍較窄,主要應用在制造業(yè)領域。相比與氧化鋁陶瓷基板,氮化鋁陶瓷基板性能優(yōu)異,隨著市場對基板性能的要求不斷提升,未來我國氮化鋁陶瓷基板行業(yè)發(fā)展空間廣闊。
氮化鋁基板材料熱膨脹系數(4.6×10-6/K)與SiC芯片熱膨脹系數(4.5×10-6/K)相近,導熱率系數大(170-230W/m?K),絕緣性能優(yōu)異,可以適應SiC的應用要求,是搭載SiC半導體的理想基板材料。以往,氮化鋁基板主要通過如下工藝制備:在氮化鋁粉末中混合煅燒助劑、粘合劑、增塑劑、分散介質、脫模機等添加劑,通過擠出成型在空氣中或氮等非氧化性氣氛中加熱到350-700℃而將粘合劑去除后(脫脂),在1800-1900℃的氮等非氧化性氣氛中保持0.5-10小時的(煅燒)。該法制備氮化鋁基板的缺陷:通過上述工藝制備出來的氮化鋁基板材料,其擊穿電壓在室溫下顯示為30-40kV/mm左右的高絕緣性,但在400℃的高溫下則降低到10kV/mm左右。在高溫下具備優(yōu)異絕緣特性的氮化鋁基板的制備方法。通過該法可制備出耐高溫氮化鋁基板材料具有如下特點:氮化鋁晶粒平均大小為2-5μm;熱導率為170W/m?K以上;不含枝狀晶界相;在400℃下的擊穿電壓為30kV/mm以上。電子封裝基片材料:常用的陶瓷基片材料有氧化鈹、氧化鋁、氮化鋁等。
流延法制備氮化鋁陶瓷基板的性質與氮化鋁粉料的質量、流延參數、排膠制度和燒結制度等工藝關系密切。據中國粉體網編輯的學習了解,粗的氮化鋁粉料易于成型,但不宜形成高質量的基片,細氮化鋁粉料只有在嚴格控制流延參數的情況下方能成型,但成型的流延帶質量較好。排膠溫度和速度也需嚴格控制,溫度高和速度快將引起流延帶的嚴重開裂。燒成制度非常關鍵,它將決定基片的很終性能。在生產過程中,通常對流延后的產品質量要求十分嚴格,因此必須要注意以下幾個關鍵點:刮刀的表面粗糙度、漿料槽液面高度、漿料的均勻性、流延厚度、制定并執(zhí)行很佳的干燥工藝等。在氮化鋁一系列重要的性質中,很為明顯的是高的熱導率。紹興高導熱氮化鋁銷售公司
氮化鋁抗熔融金屬侵蝕的能力強,是熔鑄純鐵、鋁或鋁合金理想的坩堝材料。湖州陶瓷氮化鋁粉體
氮化鋁陶瓷是一種綜合性能優(yōu)良的新型陶瓷材料,具有優(yōu)良的熱傳導性,可靠的電絕緣性,低的介電常數和介電損耗,無毒以及與硅相匹配的熱膨脹系數等一系列優(yōu)良特性,被認為是新一代高集成度半導體基片和電子器件的理想封裝材料。另外,氮化鋁陶瓷可用作熔煉有色金屬和半導體材料砷化鎵的坩堝、蒸發(fā)舟、熱電偶的保護管、高溫絕緣件,同時可作為耐高溫耐腐蝕結構陶瓷、透明氮化鋁陶瓷制品,因而成為一種具有較廣應用前景的無機材料。陶瓷的透明度,一般指能讓一定的電磁頻率范圍內的電磁波通過,如紅外頻譜區(qū)域中的電磁波若能穿透陶瓷片,則該陶瓷片為紅外透明陶瓷。純凈的AlN陶瓷為無色透明晶體,具有優(yōu)異的光學性能,可以用作制造電子光學器件裝備的高溫紅外窗口和整流罩的耐熱涂層。因此,氮化鋁陶瓷在方面具有很好的應用。湖州陶瓷氮化鋁粉體