氮化鋁的特性:熱導(dǎo)率高(約320W/m·K),接近BeO和SiC,是Al2O3的5倍以上;熱膨脹系數(shù)(4.5×10-6℃)與Si(3.5~4×10-6℃)和GaAs(6×10-6℃)匹配;各種電性能(介電常數(shù)、介質(zhì)損耗、體電阻率、介電強(qiáng)度)優(yōu)良;機(jī)械性能好,抗折強(qiáng)度高于Al2O3和BeO陶瓷,可以常壓燒結(jié);純度高;光傳輸特性好;無毒;可采用流延工藝制作。是一種很有前途的高功率集成電路基片和包裝材料。由于氮化鋁壓電效應(yīng)的特性,氮化鋁晶體的外延性伸展也用於表面聲學(xué)波的探測器。而探測器則會放置於矽晶圓上。只有非常少的地方能可靠地制造這些細(xì)的薄膜。利用氮化鋁陶瓷具有較高的室溫和高溫強(qiáng)度,膨脹系數(shù)小,導(dǎo)熱性好的特性,可以用作高溫結(jié)構(gòu)件熱交換器材料等。利用氮化鋁陶瓷能耐鐵、鋁等金屬和合金的溶蝕性能,可用作Al、Cu、Ag、Pb等金屬熔煉的坩堝和澆鑄模具材料。氮化鋁的熱導(dǎo)率主要由晶體缺陷和聲子自身對聲子散射控制。深圳高導(dǎo)熱氮化鋁粉體廠家
AlN陶瓷金屬化的方法主要有:厚膜金屬化法是在陶瓷基板上通過絲網(wǎng)印刷形成封接用金屬層、導(dǎo)體(電路布線)及電阻等,通過燒結(jié)形成釬焊金屬層、電路及引線接點(diǎn)等。厚膜金屬化的步驟一般包括:圖案設(shè)計(jì),原圖、漿料的制備,絲網(wǎng)印刷,干燥與燒結(jié)。厚膜法的優(yōu)點(diǎn)是導(dǎo)電性能好,工藝簡單,適用于自動化和多品種小批量生產(chǎn),但結(jié)合強(qiáng)度不高,且受溫度影響大,高溫時結(jié)合強(qiáng)度很低。直接覆銅法利用高溫熔融擴(kuò)散工藝將陶瓷基板與高純無氧銅覆接到一起,所形成的金屬層具有導(dǎo)熱性好、附著強(qiáng)度高、機(jī)械性能優(yōu)良、便于刻蝕、絕緣性及熱循環(huán)能力高的優(yōu)點(diǎn),但是后續(xù)也需要圖形化工藝,同時對AlN進(jìn)行表面熱處理時形成的氧化物層會降低AlN基板的熱導(dǎo)率。嘉興納米氮化鋁供應(yīng)商制約氮化鋁商品化的主要因素就是價格問題。
氮化鋁粉體的制備工藝:高溫自蔓延合成法:高溫自蔓延合成法是直接氮化法的衍生方法,它是將Al粉在高壓氮?dú)庵悬c(diǎn)燃后,利用Al和N2反應(yīng)產(chǎn)生的熱量使反應(yīng)自動維持,直到反應(yīng)完全,其化學(xué)反應(yīng)式為:2Al(s)+N2(g)→2AlN(s);其優(yōu)點(diǎn)是高溫自蔓延合成法的本質(zhì)與鋁粉直接氮化法相同,但該法不需要在高溫下對Al粉進(jìn)行氮化,只需在開始時將其點(diǎn)燃,故能耗低、生產(chǎn)效率高、成本低。其缺點(diǎn)是要獲得氮化完全的粉體,必需在較高的氮?dú)鈮毫ο逻M(jìn)行,直接影響了該法的工業(yè)化生產(chǎn)?;瘜W(xué)氣相沉淀法:它是在遠(yuǎn)高于理論反應(yīng)溫度,使反應(yīng)產(chǎn)物蒸氣形成很高的過飽和蒸氣壓,導(dǎo)致其自動凝聚成晶核,而后聚集成顆粒。
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(dǎo)熱效率高、力學(xué)性能好、耐腐蝕、電性能優(yōu)、可焊接等特點(diǎn),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(yīng)用范圍不斷擴(kuò)展。氮化鋁陶瓷基板應(yīng)用領(lǐng)域較廣,涉及到汽車電子、光電通信、航空航天、消費(fèi)電子、LED、軌道交通、新能源等多個領(lǐng)域,但受生產(chǎn)工藝、技術(shù)水平、市場價格等因素的影響,目前我國氮化鋁陶瓷基板應(yīng)用范圍仍較窄,主要應(yīng)用在制造業(yè)領(lǐng)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。氮化鋁的價格高居不下,每公斤上千元的價格也在一定程度上限制了它的應(yīng)用。
陶瓷線路板的耐熱循環(huán)性能是其可靠性關(guān)鍵參數(shù)之一。本文對陶瓷基板在反復(fù)周期性加熱過程中發(fā)生的變形情況進(jìn)行了研究。通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),陶瓷覆銅板在周期性加熱過程中,存在類似金屬材料在周期載荷作用下出現(xiàn)的棘輪效應(yīng)和包辛格效應(yīng)。結(jié)合ANSYS有限元計(jì)算結(jié)果,可以推斷,陶瓷線路板的失效開裂與金屬層的塑性變形或位錯運(yùn)動直接相關(guān)。另外,活性金屬釬焊陶瓷基板的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性優(yōu)于直接覆銅陶瓷基板。隨著功率器件工作電壓、電流的增加和芯片尺寸不斷減小,芯片功率密度急劇增加,對芯片的散熱封裝的可靠性提出了更高挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)柔性基板或金屬基板已滿足不了第三代半導(dǎo)體模塊高功率、高散熱的要求,陶瓷基板具有良好的導(dǎo)熱性、耐熱性、絕緣性、低熱膨脹系數(shù),是功率電子器件中關(guān)鍵基礎(chǔ)材料。陶瓷基板由金屬線路層和陶瓷層組成,由于陶瓷和金屬之間存在較大的熱膨脹差異,使用過程中產(chǎn)生的熱應(yīng)力會造成基板開裂失效,因此,對陶瓷基板耐熱循環(huán)可靠性研究具有重要意義。陶瓷注射成型技術(shù)在制備復(fù)雜小部件方面有著其不可比擬的獨(dú)特優(yōu)勢。蘇州多孔氮化硼供應(yīng)商
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。深圳高導(dǎo)熱氮化鋁粉體廠家
氮化鋁陶瓷的注射成型:陶瓷注射成型技術(shù)(CIM)是一種制造復(fù)雜形狀陶瓷零部件的新興技術(shù),在制備復(fù)雜小部件方面有著其不可比擬的獨(dú)特優(yōu)勢。隨著近年來全球范圍內(nèi)電子陶瓷產(chǎn)業(yè)化規(guī)模的不斷擴(kuò)大,CIM 技術(shù)誘人的應(yīng)用前景更值得期待。該工藝主要包括喂料制備、注射成型、脫脂和燒結(jié)。粘結(jié)劑是氮化鋁陶瓷粉末的載體,決定了喂料注射成形的流變性能和注射性能。良好的粘結(jié)劑可起到形狀維持的作用,且有效減少坯體變形和脫脂缺陷的產(chǎn)生。陶瓷注射成型粘結(jié)劑須具備以下條件:流動特性好,注射成型黏度適中,且黏度隨溫度不能波動太大,以減少缺陷產(chǎn)生;對粉體的潤濕性和粘附作用好;具有高導(dǎo)熱性和低熱膨脹系數(shù)。 一般由多組分有機(jī)物組成,單一有機(jī)粘結(jié)劑很難滿足流動性要求。深圳高導(dǎo)熱氮化鋁粉體廠家
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