台州多孔氧化铝品牌

氮化铝具有高热导率、良好的电绝缘性、低介电常数、无毒等性能，应用前景十分广阔，特别是随着大功率和超大规模集成电路的发展，集成电路和基片间散热的重要性也越来越明显。因此，基片必须要具有高的导热率和电阻率。为满足这一要求，国内外研究学者开发出了一系列高性能的陶瓷基片材料，其中主要包括：Al2O3、BeO、AlN、BN、Si3N4、SiC，其中氮化铝是综合性能很优良的新型先进陶瓷材料，被认为是新一代高集成度半导体基片和电子器件的理想封装材料。烧结过程是氮化铝陶瓷制备的一个重要阶段，直接影响陶瓷的显微结构如晶粒尺寸与分布、气孔率和晶界体积分数等。因此烧结技术成为制备高质量氮化铝陶瓷的关键技术。氮化铝陶瓷常用的烧结技术有无压烧结、热压烧结、放电等离子烧结、微波烧结等。氮化铝的热导率主要由晶体缺陷和声子自身对声子散射控制。台州多孔氧化铝品牌

目前AlN基片较常用的烧结工艺一般有5种，即热压烧结、无压烧结、放电等离子烧结(SPS)、微波烧结和自蔓延烧结。热压烧结是在加热粉体的同时进行加压，利用通电产生的焦耳热和加压造成的塑性变形来促进烧结过程的进行。相对于无压烧结来说，热压烧结的烧结温度要低得多，而且烧结体致密，气孔率低，但其加热、冷却所需时间较长，且只能制备形状不太复杂的样品。热压烧结是目前制备高热导率致密化AlN陶瓷的主要工艺。由于AlN具有很强的共价性，故其在常压烧结时需要的烧结温度很高。在常压烧结条件下，添加了Y2O3的AlN粉能产生液相烧结的温度为1600℃以上，且烧结温度要受AlN粒度、添加剂种类及添加剂的含量等因素的影响。常压烧结的烧结温度一般为1600～2000℃，保温时间为2h。上海陶瓷氮化铝根据氮化铝的热传导性能，低致密度的样品存在的大量气孔，会影响声子的散射。

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。

热导率K在声子传热中的关系式为：K=1/3cvλ；上式c为陶瓷体本身的热容，v为声子的平均运动速度，λ为声子的平均自由程。材料本身的热容（c）接近常数，氮化铝的热容大是氮化铝的热导率高的原因之一，声子速度（v）与晶体密度和弹性力学性质有关，也可视为常数，所以，声子的传播距离（平均自由程），是影响很终宏观上氮化铝陶瓷的热导率表现的关键。所以我们通过氮化铝内部声子的热传导机理可知，要想热导率高，就要使声子的传播更远（自由程大），也即减少传播的阻力，这种阻力一般来自于声子扩散过程中的各种散射。烧结后的陶瓷内部通常会有各种晶体缺陷、杂质、气孔以及引入的第二相，这些因素的作用使声子发生散射，也就影响了很终的热导率。通过不断研究证实，在众多影响AlN陶瓷热导率因素中，AlN陶瓷的显微结构、氧杂质含量尤为突出。结晶氮化铝溶于水、无水乙醇、，微溶于盐酸，其水溶液呈酸性。

高电阻率、高热导率和低介电常数是电子封装用基片材料的很基本要求。封装用基片还应与硅片具有良好的热匹配、易成型、高表面平整度、易金属化、易加工、低成本等特点和一定的力学性能。陶瓷由于具有绝缘性能好、化学性质稳定、热导率高、高频特性好等优点，成为很常用的基片材料。常用的陶瓷基片材料有氧化铍、氧化铝、氮化铝等，其中氧化铝陶瓷基板的热导率低，热膨胀系数和硅不太匹配；氧化铍虽然有优良的性能，但其粉末有剧毒；而氮化铝陶瓷具有高热导率、好的抗热冲击性、高温下依然拥有良好的力学性能，被认为是很理想的基板材料。氮化铝陶瓷拥有高硬度和高温强度性能，可用作切割工具、砂轮和拉丝模以及制造工具材料、金属陶瓷材料的原料。还具有优良的耐磨损性能，可用作耐磨损零件，但由于造价高，只能用于磨损严重的部位。将某些易氧化的金属或非金属表面包覆AlN涂层，可以提高其抗氧化、耐磨的性能；也可以用作防腐蚀涂层，如腐蚀性物质的处理器和容器的衬里等。氮化铝是一种很有前途的高功率集成电路基片和包装材料。台州多孔氧化铝品牌

氮化铝薄膜用于薄膜器件的介质和耐磨、耐热、散热好的镀层。台州多孔氧化铝品牌

氮化铝粉体的合成方法：直接氮化法：在高温氮气氛围中，铝粉直接与氮气化合生产氮化铝粉末，反应温度一般在800℃~1200℃。反应式为：2Al＋Ｎ2→2AlN。该方法的缺点很明显，在反应初期，铝粉颗粒表面会逐渐生成氮化物膜，使氮气难以进一步渗透，阻碍氮气反应，致使产率较低；又由于铝和氮气之间的反应是强放热反应，速度很快，造成AlN粉体自烧结，形成团聚，使得粉体颗粒粗化。碳热还原法：将氧化铝粉末和碳粉的混合粉末在高温下（1400℃~1800℃）的流动氮气中发生还原氮化反应生成AlN粉末。其反应式为：Al2O3＋3Ｃ＋Ｎ2→２AlN＋3CO。该方法的主要难点在于，对氧化铝和碳的原料要求比较高，原料难以混合均匀，氮化温度较高，合成时间较长，而且还需对过量的碳进行除碳处理，工艺复杂，制备成本较高。台州多孔氧化铝品牌

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