氮化鋁基板具有極高的熱導率,無毒、耐腐蝕、耐高溫,熱化學穩定性好等特點。氮化鋁陶瓷基板是大規模集成電路,半導體模塊電路和大功率器件的理想封裝材料、散熱材料、電路元件及互連線承載體。同時也是提高高分子材料熱導率和力學性能的很佳添加料,目前在新能源汽車方面應用較廣。隨著智能汽車的電子化程度越來越高,集成電路所占的成本比例將越來越高,擴大氮化鋁基板的應用場景及需求。傳統的IGBT模塊中,氧化鋁精密陶瓷基板是很常用的精密陶瓷基板。但由于氧化鋁精密陶瓷基片相對低的熱導率、與硅的熱膨脹系數匹配不好,并不適合作為高功率模塊封裝材料。氮化鋁精密陶瓷基板在熱特性方面具有非常高的熱導率,散熱快;在應力方面,熱膨脹系數與硅接近,整個模塊內部應力較低;又具有無氧銅的高導電性和優異的焊接性能,是IGBT模塊封裝的關鍵基礎材料。提高了高壓IGBT模塊的可靠性。這些優異的性能都使得氮化鋁覆銅板成為高壓IGBT模塊封裝的。氮化鋁,共價鍵化合物,化學式為AIN,是原子晶體,屬類金剛石氮化物、六方晶系。絕緣氮化鋁粉體廠家直銷
氮化鋁陶瓷因具有高熱導率、低膨脹系數、度、耐腐蝕、電性能優、光傳輸性好等優異特性,是理想的大規模集成電路散熱基板和封裝材料。隨著我國電子信息產業蓬勃發展,電子設備儀器的小型輕量化,以及混合集成度大幅提高,對散熱基板的導熱性能要求越來越高,氮化鋁陶瓷的熱導率較氧化鋁陶瓷高5倍以上,膨脹系數低,與硅芯片的匹配性更好,因此在大功率器件等領域,已逐漸取代氧化鋁基板,成為市場主流。但氮化鋁陶瓷基板行業進入技術壁壘高,全球市場中,具有量產能力的企業主要集中在日本,日本企業在國際氮化鋁陶瓷基板市場中處于壟斷地位,此外,中國臺灣地區也有部分產能。而隨著國內市場對氮化鋁陶瓷基板的需求快速上升,在市場的拉動下,進入行業布局的企業開始增多,但現階段我國擁有量產能力的企業數量依然極少。絕緣氮化鋁粉體廠家直銷氮化鋁防導熱性好,熱膨脹系數小,是良好的耐熱沖擊材料。
由于具有優良的熱、電、力學性能。氮化鋁陶瓷引起了國內外研究者的較廣關注,隨著現代科學技術的飛速發展,對所用材料的性能提出了更高的要求。氮化鋁陶瓷也必將在許多領域得到更為較廣的應用!雖然多年來通過許多研究者的不懈努力,在粉末的制備、成形、燒結等方面的研究均取得了長足進展。但就截止2013年4月而言,氮化鋁的商品化程度并不高,這也是影響氮化鋁陶瓷進一步發展的關鍵因素。為了促進氮化鋁研究和應用的進一步發展,必須做好下面兩個研究工作。研究低成本的粉末制備工藝和方法!制約氮化鋁商品化的主要因素就是價格問題。若能以較低的成本制備出氮化鋁粉末,將會提高其商品化程度!高溫自蔓延法和低溫碳熱還原合成工藝是很有發展前景的粉末合成方法。二者具有低成本和適合大規模生產的特點!研究復雜形狀的氮化鋁陶瓷零部件的凈近成形技術如注射成形技術等。它對充分發揮氮化鋁的性能優勢.拓寬它的應用范圍具有重要意義!
目前AlN基片較常用的燒結工藝一般有5種,即熱壓燒結、無壓燒結、放電等離子燒結(SPS)、微波燒結和自蔓延燒結。熱壓燒結是在加熱粉體的同時進行加壓,利用通電產生的焦耳熱和加壓造成的塑性變形來促進燒結過程的進行。相對于無壓燒結來說,熱壓燒結的燒結溫度要低得多,而且燒結體致密,氣孔率低,但其加熱、冷卻所需時間較長,且只能制備形狀不太復雜的樣品。熱壓燒結是目前制備高熱導率致密化AlN陶瓷的主要工藝。由于AlN具有很強的共價性,故其在常壓燒結時需要的燒結溫度很高。在常壓燒結條件下,添加了Y2O3的AlN粉能產生液相燒結的溫度為1600℃以上,且燒結溫度要受AlN粒度、添加劑種類及添加劑的含量等因素的影響。常壓燒結的燒結溫度一般為1600~2000℃,保溫時間為2h。結晶氮化鋁:無色斜方品系結晶工業品為淡黃色或深黃色結晶。
AlN自擴散系數小難以燒結,一般采用添加堿土金屬化合物及稀土鑭系化合物,通過液相燒結實現燒結致密化。燒結助劑能在燒結初期和中期明顯促進AlN陶瓷燒結,并且在燒結的后期從陶瓷材料中部分揮發,從而制備純度及致密化程度都較高的AlN陶瓷材料及制品。在此過程中,助燒劑的種類、添加方式、添加量等均會對AlN陶瓷材料及制品的結構與性能產生明顯程度的影響。選擇AlN陶瓷燒結助劑應遵循以下原則:能在較低的溫度下與AlN顆粒表面的氧化鋁發生共熔,產生液相,這樣才能降低燒結溫度;產生的液相對AlN顆粒有良好的浸潤性,才能有效起到燒結助劑作用;燒結助劑與氧化鋁有較強的結合能力,以除去雜質氧,凈化AlN晶界;液相的流動性好,在燒結后期AlN晶粒生長過程中向三角晶界流動,而不至于形成AlN晶粒間的熱阻層;燒結助劑很好不與AlN發生反應,否則既容易產生晶格缺陷,又難于形成多面體形態的AlN完整晶形。氮化鋁耐熱、耐熔融金屬的侵蝕,對酸穩定,但在堿性溶液中易被侵蝕。絕緣氮化鋁粉體廠家直銷
氮化鋁陶瓷基片,熱導率高,膨脹系數低,強度高,耐高溫,耐化學腐蝕,電阻率高,介電損耗小。絕緣氮化鋁粉體廠家直銷
具有優良的耐磨損性能,可用作研磨材料和耐磨損零件,但由于造價高,只能用于磨損嚴重的部位。將某些易氧化的金屬或非金屬表面包裹AlN涂層,可以提高其抗氧化、耐磨的性能;也可以用作防腐蝕涂層,如腐蝕性物質的處理器和容器的襯里等。純度高、致密度高、氣孔率少的氮化鋁陶瓷呈透明狀,可用來制作電子光學器件。也可用作雷達和紅外線的透過材料,因此,在國防方面同樣具有良好的發展。氮化鋁陶瓷同樣可以用來制作納米陶瓷管,可以用在發熱板,作載熱材料,在微電子工業用途范圍較廣。絕緣氮化鋁粉體廠家直銷
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