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,經高溫燒結而制成的陶瓷基片。氮化鋁陶瓷基板具有氮化鋁材料的各種優異特性,符合封裝電子基片應具備的性質,能高效地散除大型集成電路的熱量,是高密度,大功率,多芯片組件等半導體器件和大功率,高亮度的LED基板及封裝材料的關鍵材料,被認為是很理想的基板材料。較廣應用于功率晶體管模塊基板、激光二極管安裝基板、半導體制冷器件、大功率集成電路,以及作為高導熱基板材料在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,但他們也有個共同的問題就是價格過高。大連微米氧化鋁廠家直銷
熱導率K在聲子傳熱中的關系式為:K=1/3cvλ;上式c為陶瓷體本身的熱容,v為聲子的平均運動速度,λ為聲子的平均自由程。材料本身的熱容(c)接近常數,氮化鋁的熱容大是氮化鋁的熱導率高的原因之一,聲子速度(v)與晶體密度和彈性力學性質有關,也可視為常數,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率表現的關鍵。所以我們通過氮化鋁內部聲子的熱傳導機理可知,要想熱導率高,就要使聲子的傳播更遠(自由程大),也即減少傳播的阻力,這種阻力一般來自于聲子擴散過程中的各種散射。燒結后的陶瓷內部通常會有各種晶體缺陷、雜質、氣孔以及引入的第二相,這些因素的作用使聲子發生散射,也就影響了很終的熱導率。通過不斷研究證實,在眾多影響AlN陶瓷熱導率因素中,AlN陶瓷的顯微結構、氧雜質含量尤為突出。紹興陶瓷氮化鋁粉體廠家直銷直至980℃,氮化鋁在氫氣及二氧化碳中仍相當穩定。
AlN屬于共價化合物,自擴散系數小,燒結致密化非常困難,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助劑來促進燒結,但仍需要1800℃以上的燒結溫度。近幾年,出于減少能耗、降低成本以及實現AlN與金屬漿料的共同燒結等因素考慮,人們開始注意AlN低溫燒結技術的研究。所謂低溫燒結是個相對概念,指的是將AlN的燒結溫度降低到1600℃至1700℃之間實現致密度高的燒結。一般認為,AlN表層的氧是在高溫下才開始向其晶格內部擴散。因此,低溫燒結另外一個潛在的有利影響是可以延緩高溫燒結時表層氧向AlN晶格內部擴散,增進后續熱處理過程中的排氧效果,有利于制備出高熱導率的陶瓷材料。低溫燒結的關鍵技術是選擇有效的燒結助劑。
提高氮化鋁陶瓷熱導率的途徑:加入適當的燒結助劑,引入添加劑主要有兩方面的作用:促進氮化鋁陶瓷致密化。氮化鋁是共價化合物,具有熔點高、自擴散系數小的特點,一般難以燒結致密,使用添加劑可以在較低溫度產生液相,潤濕晶粒,從而達到致密化。凈化晶格。氮化鋁低氧有很強的親和力,晶格中經常固溶了氧,產生鋁空位,降低了聲子的平均自由程,熱導率也因此降低。合適的添加劑可以有效與晶格中氧反應生成第二相,凈化晶格,提高熱導率。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率。但添加劑的量應適當,過多會增加雜質含量,從而影響熱導率;過少又起不到燒結助劑的作用。復合助劑比單一的添加劑能更有效的提高熱導率,同時還能降低燒結溫度。氮化鋁還是由六方氮化硼轉變為立方氮化硼的催化劑。
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率的氮化鋁煅燒體。如果爐內壓力超過150Pa,則不能充分地除去碳,如果溫度超過1500℃進行加熱,氮化鋁晶粒將會有致密化的趨勢,碳的擴散路徑將會被閉合,因此不能充分的除去碳。此處,如果在爐內壓力0.4MPa以上的加壓氣氛下進行煅燒,則液相化的煅燒助劑不易揮發,能有效的預制氮化鋁晶粒的空隙產生,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不充分而無法得到致密的的煅燒體組織,導致基板的導熱率下降,;另一方面,如果煅燒溫度超過1900℃,則氮化鋁晶粒過度長大,導致氧化鋁晶粒間的空隙增大,從而導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率及機械強度。晶粒過小,致密度下降,則導熱率下降;晶粒過大,則氮化鋁晶粒間隙增大,從而存在絕緣性、機械強度下降的情況。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,能保護它在退火時免受離子的注入。大連耐溫氧化鋁廠家直銷
氮化鋁是綜合機械性能很好的陶瓷材料,同時其熱膨脹系數很小。大連微米氧化鋁廠家直銷
在現有可作為基板材料使用的陶瓷材料中,Si3N4陶瓷抗彎強度很高,耐磨性好,是綜合機械性能很好的陶瓷材料,同時其熱膨脹系數很小,因而被很多人認為是一種很有潛力的功率器件封裝基片材料。但是其制備工藝復雜,成本較高,熱導率偏低,主要適合應用于強度要求較高但散熱要求不高的領域。而氮化鋁各方面性能同樣也非常,尤其是在電子封裝對熱導率的要求方面,氮化鋁優勢巨大。不足的是,較高成本的原料和工藝使得氮化鋁陶瓷價格很高,這是制約氮化鋁基板發展的主要問題。但是隨著氮化鋁制備技術的不斷發展,其成本必定會有所降低,氮化鋁陶瓷基板在大功率LED領域大面積應用指日可待。大連微米氧化鋁廠家直銷
上海布朗商行有限公司是一家有著雄厚實力背景、信譽可靠、勵精圖治、展望未來、有夢想有目標,有組織有體系的公司,堅持于帶領員工在未來的道路上大放光明,攜手共畫藍圖,在上海市等地區的精細化學品行業中積累了大批忠誠的客戶粉絲源,也收獲了良好的用戶口碑,為公司的發展奠定的良好的行業基礎,也希望未來公司能成為*****,努力為行業領域的發展奉獻出自己的一份力量,我們相信精益求精的工作態度和不斷的完善創新理念以及自強不息,斗志昂揚的的企業精神將**上海布朗商行供應和您一起攜手步入輝煌,共創佳績,一直以來,公司貫徹執行科學管理、創新發展、誠實守信的方針,員工精誠努力,協同奮取,以品質、服務來贏得市場,我們一直在路上!