大連微米氧化鋁廠家直銷(xiāo)

氮化鋁陶瓷基片（AlN）是新型功能電子陶瓷材料，是以氮化鋁粉作為原料，采用流延工藝，經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而制成的陶瓷基片。氮化鋁陶瓷基板具有氮化鋁材料的各種優(yōu)異特性，符合封裝電子基片應(yīng)具備的性質(zhì)，能高效地散除大型集成電路的熱量，是高密度，大功率，多芯片組件等半導(dǎo)體器件和大功率，高亮度的LED基板及封裝材料的關(guān)鍵材料，被認(rèn)為是很理想的基板材料。較廣應(yīng)用于功率晶體管模塊基板、激光二極管安裝基板、半導(dǎo)體制冷器件、大功率集成電路，以及作為高導(dǎo)熱基板材料在IC封裝中使用。氮化鋁與氮化硅是目前很適合用作電子封裝基片的材料，但他們也有個(gè)共同的問(wèn)題就是價(jià)格過(guò)高。大連微米氧化鋁廠家直銷(xiāo)

熱導(dǎo)率K在聲子傳熱中的關(guān)系式為：K=1/3cvλ；上式c為陶瓷體本身的熱容，v為聲子的平均運(yùn)動(dòng)速度，λ為聲子的平均自由程。材料本身的熱容（c）接近常數(shù)，氮化鋁的熱容大是氮化鋁的熱導(dǎo)率高的原因之一，聲子速度（v）與晶體密度和彈性力學(xué)性質(zhì)有關(guān)，也可視為常數(shù)，所以，聲子的傳播距離（平均自由程），是影響很終宏觀上氮化鋁陶瓷的熱導(dǎo)率表現(xiàn)的關(guān)鍵。所以我們通過(guò)氮化鋁內(nèi)部聲子的熱傳導(dǎo)機(jī)理可知，要想熱導(dǎo)率高，就要使聲子的傳播更遠(yuǎn)（自由程大），也即減少傳播的阻力，這種阻力一般來(lái)自于聲子擴(kuò)散過(guò)程中的各種散射。燒結(jié)后的陶瓷內(nèi)部通常會(huì)有各種晶體缺陷、雜質(zhì)、氣孔以及引入的第二相，這些因素的作用使聲子發(fā)生散射，也就影響了很終的熱導(dǎo)率。通過(guò)不斷研究證實(shí)，在眾多影響AlN陶瓷熱導(dǎo)率因素中，AlN陶瓷的顯微結(jié)構(gòu)、氧雜質(zhì)含量尤為突出。紹興陶瓷氮化鋁粉體廠家直銷(xiāo)直至980℃，氮化鋁在氫氣及二氧化碳中仍相當(dāng)穩(wěn)定。

AlN屬于共價(jià)化合物，自擴(kuò)散系數(shù)小，燒結(jié)致密化非常困難，通常需要使用稀土金屬氧化物和堿土金屬氧化物作為燒結(jié)助劑來(lái)促進(jìn)燒結(jié)，但仍需要1800℃以上的燒結(jié)溫度。近幾年，出于減少能耗、降低成本以及實(shí)現(xiàn)AlN與金屬漿料的共同燒結(jié)等因素考慮，人們開(kāi)始注意AlN低溫?zé)Y(jié)技術(shù)的研究。所謂低溫?zé)Y(jié)是個(gè)相對(duì)概念，指的是將AlN的燒結(jié)溫度降低到1600℃至1700℃之間實(shí)現(xiàn)致密度高的燒結(jié)。一般認(rèn)為，AlN表層的氧是在高溫下才開(kāi)始向其晶格內(nèi)部擴(kuò)散。因此，低溫?zé)Y(jié)另外一個(gè)潛在的有利影響是可以延緩高溫?zé)Y(jié)時(shí)表層氧向AlN晶格內(nèi)部擴(kuò)散，增進(jìn)后續(xù)熱處理過(guò)程中的排氧效果，有利于制備出高熱導(dǎo)率的陶瓷材料。低溫?zé)Y(jié)的關(guān)鍵技術(shù)是選擇有效的燒結(jié)助劑。

提高氮化鋁陶瓷熱導(dǎo)率的途徑：加入適當(dāng)?shù)臒Y(jié)助劑，引入添加劑主要有兩方面的作用：促進(jìn)氮化鋁陶瓷致密化。氮化鋁是共價(jià)化合物，具有熔點(diǎn)高、自擴(kuò)散系數(shù)小的特點(diǎn)，一般難以燒結(jié)致密，使用添加劑可以在較低溫度產(chǎn)生液相，潤(rùn)濕晶粒，從而達(dá)到致密化。凈化晶格。氮化鋁低氧有很強(qiáng)的親和力，晶格中經(jīng)常固溶了氧，產(chǎn)生鋁空位，降低了聲子的平均自由程，熱導(dǎo)率也因此降低。合適的添加劑可以有效與晶格中氧反應(yīng)生成第二相，凈化晶格，提高熱導(dǎo)率。大量的研究表明，稀土金屬氧化物和氟化物、堿土金屬氧化物和氟化物等均可以作為助燒劑提高氮化鋁的熱導(dǎo)率。但添加劑的量應(yīng)適當(dāng)，過(guò)多會(huì)增加雜質(zhì)含量，從而影響熱導(dǎo)率；過(guò)少又起不到燒結(jié)助劑的作用。復(fù)合助劑比單一的添加劑能更有效的提高熱導(dǎo)率，同時(shí)還能降低燒結(jié)溫度。氮化鋁還是由六方氮化硼轉(zhuǎn)變?yōu)榱⒎降鸬拇呋瘎?/p>

脫脂體中的殘留碳被除去，以得到具有理想煅燒體組織和熱導(dǎo)率的氮化鋁煅燒體。如果爐內(nèi)壓力超過(guò)150Pa，則不能充分地除去碳，如果溫度超過(guò)1500℃進(jìn)行加熱，氮化鋁晶粒將會(huì)有致密化的趨勢(shì)，碳的擴(kuò)散路徑將會(huì)被閉合，因此不能充分的除去碳。此處，如果在爐內(nèi)壓力0.4MPa以上的加壓氣氛下進(jìn)行煅燒，則液相化的煅燒助劑不易揮發(fā)，能有效的預(yù)制氮化鋁晶粒的空隙產(chǎn)生，能有效的提高氮化鋁基板的絕緣特性；如果煅燒溫度不足1700℃，則由于氮化鋁的晶粒的粒子生長(zhǎng)不充分而無(wú)法得到致密的的煅燒體組織，導(dǎo)致基板的導(dǎo)熱率下降，；另一方面，如果煅燒溫度超過(guò)1900℃，則氮化鋁晶粒過(guò)度長(zhǎng)大，導(dǎo)致氧化鋁晶粒間的空隙增大，從而導(dǎo)致氮化鋁基板的絕緣性下降。一般而言，氮化鋁晶粒的平均粒徑在2μm到5μm之間可以有較好的熱導(dǎo)率及機(jī)械強(qiáng)度。晶粒過(guò)小，致密度下降，則導(dǎo)熱率下降；晶粒過(guò)大，則氮化鋁晶粒間隙增大，從而存在絕緣性、機(jī)械強(qiáng)度下降的情況。此處，非氧化性氣氛是指不含氧等氧化性氣體的惰性氣氛，還原氣氛等。砷化鎵表面的氮化鋁涂層，能保護(hù)它在退火時(shí)免受離子的注入。大連耐溫氧化鋁廠家直銷(xiāo)

氮化鋁是綜合機(jī)械性能很好的陶瓷材料，同時(shí)其熱膨脹系數(shù)很小。大連微米氧化鋁廠家直銷(xiāo)

在現(xiàn)有可作為基板材料使用的陶瓷材料中，Si3N4陶瓷抗彎強(qiáng)度很高，耐磨性好，是綜合機(jī)械性能很好的陶瓷材料，同時(shí)其熱膨脹系數(shù)很小，因而被很多人認(rèn)為是一種很有潛力的功率器件封裝基片材料。但是其制備工藝復(fù)雜，成本較高，熱導(dǎo)率偏低，主要適合應(yīng)用于強(qiáng)度要求較高但散熱要求不高的領(lǐng)域。而氮化鋁各方面性能同樣也非常，尤其是在電子封裝對(duì)熱導(dǎo)率的要求方面，氮化鋁優(yōu)勢(shì)巨大。不足的是，較高成本的原料和工藝使得氮化鋁陶瓷價(jià)格很高，這是制約氮化鋁基板發(fā)展的主要問(wèn)題。但是隨著氮化鋁制備技術(shù)的不斷發(fā)展，其成本必定會(huì)有所降低，氮化鋁陶瓷基板在大功率LED領(lǐng)域大面積應(yīng)用指日可待。大連微米氧化鋁廠家直銷(xiāo)

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