广州绝缘氮化铝

氮化铝陶瓷基片（AlN）是新型功能电子陶瓷材料，是以氮化铝粉作为原料，采用流延工艺，经高温烧结而制成的陶瓷基片。氮化铝陶瓷基板具有氮化铝材料的各种优异特性，符合封装电子基片应具备的性质，能高效地散除大型集成电路的热量，是高密度，大功率，多芯片组件等半导体器件和大功率，高亮度的LED基板及封装材料的关键材料，被认为是很理想的基板材料。较广应用于功率晶体管模块基板、激光二极管安装基板、半导体制冷器件、大功率集成电路，以及作为高导热基板材料在IC封装中使用。氮化铝是纤锌矿型的晶体结构，无毒，呈白色或灰白色。广州绝缘氮化铝

AlN陶瓷基片一般采用无压烧结，该烧结方法是一种很普通的烧结，虽然工艺简单、成本较低、可制备形状复杂，但烧结温度一般偏高，再不添加烧结助剂的情况下，一般无法制备高性能陶瓷基片。传统烧结方式一般通过外部热源对AlN坯体进行加热，热传导不均且速度较慢，将影响烧结质量。微波烧结通过坯体吸收微波能量从而进行自身加热，加热过程是在整个材料内部同时进行，升温速度快，温度分散均匀，防止AlN陶瓷晶粒的过度生长。这种快速烧结技术能充分发挥亚微米级和纳米级粉末的性能，具有很强的发展前景。放电等离子烧结技术主要利用放电脉冲压力、脉冲能和焦耳热产生瞬间高温场实现快速烧结。放电等离子烧结技术的主要特点是升温速度快，烧结时间短，烧结温度低，可实现AlN陶瓷的快速低温烧结。通过该烧结方法，烧结体的各个颗粒可类似于微波烧结那样均匀地自身发热以活化颗粒表面，可在短时间内得到致密化、高热导烧结体。湖州陶瓷氮化硼品牌氮化铝陶瓷成为新一代大规模集成电路、半导体模块电路及大功率器件的理想散热和封装材料。

氮化铝陶瓷因具有高热导率、低膨胀系数、度、耐腐蚀、电性能优、光传输性好等优异特性，是理想的大规模集成电路散热基板和封装材料。随着我国电子信息产业蓬勃发展，电子设备仪器的小型轻量化，以及混合集成度大幅提高，对散热基板的导热性能要求越来越高，氮化铝陶瓷的热导率较氧化铝陶瓷高5倍以上，膨胀系数低，与硅芯片的匹配性更好，因此在大功率器件等领域，已逐渐取代氧化铝基板，成为市场主流。但氮化铝陶瓷基板行业进入技术壁垒高，全球市场中，具有量产能力的企业主要集中在日本，日本企业在国际氮化铝陶瓷基板市场中处于垄断地位，此外，中国台湾地区也有部分产能。而随着国内市场对氮化铝陶瓷基板的需求快速上升，在市场的拉动下，进入行业布局的企业开始增多，但现阶段我国拥有量产能力的企业数量依然极少。

氮化铝化铝陶瓷是以氮化铝（AlN）为主晶相的陶瓷，氮化铝晶体以四面体为结构单元共价键化合物，具有纤锌矿型结构，属六方晶系。化学组成Al（65.81%）、N（34.19%），比重3.261g/cm3，白色或灰白色，单晶无色透明，常压下的升华分解温度为2450°C，为一种高温耐热材料。热膨胀系数（4.0-6.0）*10-6/℃。多晶氮化铝热导率达260W/（m.k），比氧化铝高5-8倍，所以耐热冲击好，能耐2200℃的高温。此外，氮化铝具有不受铝液和其它熔融金属及砷化镓侵蚀的特性，特别是对熔融铝液具有极好的耐侵蚀性。氮化铝陶瓷有很多优良特性，但是其难加工属性限制了氮化铝陶瓷的发挥。氮化铝陶瓷用普通CNC不能很好的加工，主要是因为氮化铝陶瓷材料较硬，普通CNC不适合加工硬度过高的材料，并且机床内部的精密零件也容易受到陶瓷粉末的侵蚀，加工氮化铝陶瓷可以用鑫腾辉陶瓷CNC，刚性强，防护等级高，专门加工氮化铝陶瓷等特种陶瓷材料。氮化铝的商品化程度并不高，这也是影响氮化铝陶瓷进一步发展的关键因素。

AlN陶瓷基片的烧结工艺：烧结助剂及其添加方式，烧结助剂主要有两方面的作用：一方面形成低熔点物相，实现液相烧结，降低烧结温度，促进坯体致密化；另一方面，高热导率是AlN基板的重要性能，而实际AlN基板中由于存在氧杂质等各种缺陷，热导率低于其理论值，加入烧结助剂可以与氧反应，使晶格完整化，进而提高热导率。常用的烧结助剂主要是以碱土金属和稀土元素的化合物为主，单元烧结助剂烧结能力往往很有限，通常要配合1800℃以上烧结温度、较长烧结时间及较多含量的烧结助剂等条件。烧结过程中如果只采用一种烧结助剂，所需要的烧结温度难以降低，生产成本较高。二元或多元烧结助剂各成分间相互促进，往往会得到更加明显的烧结效果。目前，助烧剂引入的方式一般有2种，一种是直接添加，另一种是以可溶性硝酸盐形式制成前驱体原位生成烧结助剂。后者所生成的烧结助剂组元分布更为均匀，颗粒更为细小，比表面能更大。陶瓷注射成型技术在制备复杂小部件方面有着其不可比拟的独特优势。天津高导热氧化铝

提高氮化铝陶瓷热导率的途径：加入适当的烧结助剂，可促进氮化铝陶瓷致密化。广州绝缘氮化铝

氮化铝(AlN)是一种六方纤锌矿结构的共价键化合物，晶格参数为a=3.114，c=4.986。纯氮化铝呈蓝白色，通常为灰色或灰白色，是典型的III-Ⅴ族宽禁带半导体材料。氮化铝(AlN)具有度、高体积电阻率、高绝缘耐压、热膨胀系数、与硅匹配好等特性，不但用作结构陶瓷的烧结助剂或增强相，尤其是在近年来大火的陶瓷电子基板和封装材料领域，其性能远超氧化铝。与其它几种陶瓷材料相比较，氮化铝陶瓷综合性能优良，非常适用于半导体基片和结构封装材料，在电子工业中的应用潜力非常巨大。理论上AlN热导率可达320W·m-1·K-1，但由于AlN中的杂质和缺陷造成实际产品的热导率还不到200W·m-1·K-1。这主要是由于晶体内的结构基元都不可能有完全严格的均匀分布，总是存在稀疏稠密的不同区域，所以载流声子在传播过程中，总会受到干扰和散射。广州绝缘氮化铝

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