成都耐温氮化铝

氮化铝陶瓷基板作为一种新型陶瓷基板，具有导热效率高、力学性能好、耐腐蚀、电性能优、可焊接等特点，是理想的大规模集成电路散热基板和封装材料。作为DPC、DBC、AMB等陶瓷覆铜板的陶瓷基板之一，氮化铝陶瓷基板用量十分巨大。因制备难度较大，目前国内氮化铝陶瓷基板仍以进口为主。氮化铝具有六方纤锌矿晶体结构，具有密度低、强度高、耐热性好、导热系数高、耐腐蚀等优点。由于铝和氮的原子序数小，氮化铝本身具有很高的热导率，其理论热导率可达319W/m·K。然而，在实际产品中，氮化铝的晶体结构不能完全均均匀分布，并且存在许多杂质和缺陷，使得其热导率低至170-230W/m·K。高温自蔓延法和低温碳热还原合成工艺是很有发展前景的氮化铝粉末合成方法。成都耐温氮化铝

氧杂质对热导率的影响：AIN极易发生水解和氧化，使氮化铝表面发生氧化，导致氧固溶入AIN晶格中形成铝空位缺陷，这样就会导致声子散射增加，平均自由程降低，热导率也随之降低。因此，为了提高热导率，加入合适的烧结助剂来除去晶格中的氧杂质是一种有效的办法。氮化铝陶瓷的烧结的关键控制要素：AlN是共价化合物，原子的自扩散系数小，键能强，导致很难烧结致密，其熔点高达3000℃以上，烧结温度更是高达1900℃以上，如此高的烧结温度严重制约了氮化铝在工业上的实际应用。此外，AlN表层的氧杂质是在高温下才开始向其晶格内部扩散的，因此低温烧结还有另外一个作用，即延缓烧结时表层的氧杂质向AlN晶格内部扩散，减少晶格内的氧杂质，因此制备高热导率的AlN陶瓷材料，低温烧结技术的研究势在必行。目前工业上，氮化铝陶瓷的烧结有多种方式，可以根据实际需求，采取不同的烧结方法来获得致密的陶瓷体，无论用什么烧结方式，细化氮化铝原始粉料以及添加适宜的低温烧结助剂能够有效降低氮化铝陶瓷的烧结温度。金华微米氮化铝多少钱在室温下，氮化铝的表面仍能探测到5-10纳米厚的氧化物薄膜。

由于氮化铝陶瓷基片的特殊技术要求，加上设备投资大、制造工艺复杂，氮化铝陶瓷基片重点制造技术被日本等国家的几个大公司掌控。氮化铝陶瓷基片制备、烧结及后期加工等特殊要求较高，尤其是在产品领域对产品性能、稳定性等要求更高，再加上设备投资大、制造工艺复杂。目前，我国氮化铝陶瓷基片生产企业缺乏重点技术，再加上我国大多数氮化铝陶瓷基片生产企业规模较小，研发投入资金有限，技术人员较少且经验不足，导致我国氮化铝陶瓷基片整体技术水平较低，产品缺乏竞争力，主要集中在中低端产品。近几年，中国氮化铝基板生产企业数量增长趋势很快，原有企业也积极扩大生产规模。氮化铝产量不断增长，增长速度有加快趋势，但是国内氮化铝产量仍然不足，不能满足国内需求，还需要从国外大量进口。

环氧树脂/AlN复合材料：作为封装材料，需要良好的导热散热能力，且这种要求愈发严苛。环氧树脂作为一种有着很好的化学性能和力学稳定性的高分子材料，它固化方便，收缩率低，但导热能力不高。通过将导热能力优异的AlN纳米颗粒添加到环氧树脂中，可有效提高材料的热导率和强度。TiN/AlN复合材料：TiN具有高熔点、硬度大、跟金属同等数量级的导电导热性以及耐腐蚀等优良性质。在AlN基体中添加少量TiN，根据导电渗流理论，当掺杂量达到一定阈值，在晶体中形成导电通路，可以明显调节AlN烧结体的体积电阻率，使之降低2~4个数量级。而且两种材料所制备的复合陶瓷材料具有双方各自的优势，高硬度且耐磨，也可以用作高级研磨材料。氮化铝还具有良好的耐磨损和耐腐蚀性能，可用作防护膜。

氮化铝基板材料热膨胀系数（4.6×10-6/K）与SiC芯片热膨胀系数（4.5×10-6/K）相近，导热率系数大（170-230W/m▪K），绝缘性能优异，可以适应SiC的应用要求，是搭载SiC半导体的理想基板材料。以往，氮化铝基板主要通过如下工艺制备：在氮化铝粉末中混合煅烧助剂、粘合剂、增塑剂、分散介质、脱模机等添加剂，通过挤出成型在空气中或氮等非氧化性气氛中加热到350-700℃而将粘合剂去除后（脱脂），在1800-1900℃的氮等非氧化性气氛中保持0.5-10小时的（煅烧）。该法制备氮化铝基板的缺陷：通过上述工艺制备出来的氮化铝基板材料，其击穿电压在室温下显示为30-40kV/mm左右的高绝缘性，但在400℃的高温下则降低到10kV/mm左右。在高温下具备优异绝缘特性的氮化铝基板的制备方法。通过该法可制备出耐高温氮化铝基板材料具有如下特点：氮化铝晶粒平均大小为2-5μm；热导率为170W/m▪K以上；不含枝状晶界相；在400℃下的击穿电压为30kV/mm以上。氮化铝，共价键化合物，化学式为AIN，是原子晶体，属类金刚石氮化物、六方晶系。成都单晶氮化铝厂家直销

影响氮化铝陶瓷热导率的主要因素有晶格的氧含量、致密度、显微结构、粉体纯度等。成都耐温氮化铝

氮化铝陶瓷的制备技术：模压成型是应用很较广的成型工艺。其工艺原理是将经过喷雾造粒后流动性好的造粒料填充到金属模腔内，通过压头施加压力，压头在模腔内产生移动，模腔内粉体在压头作用力下产生颗粒重排，颗粒间空隙内气体排出，形成具有一定强度和形状的陶瓷素坯。通常压制的初始阶段致密化速率很高，初始阶段的压力通过颗粒间的接触，使包覆有粘结剂的颗粒滑动和重排，当进一步施压时，颗粒变形增加相互间的接触面，减少颗粒间的气孔，气体在加压过程中通过颗粒间迁移，很终通过模具间隙排出。成都耐温氮化铝

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