氮化铝陶瓷基片（AlN）是新型功能电子陶瓷材料，是以氮化铝粉作为原料，采用流延工艺，经高温烧结而制成的陶瓷基片。氮化铝陶瓷基板具有氮化铝材料的各种优异特性，符合封装电子基片应具备的性质，能高效地散除大型集成电路的热量，是高密度，大功率，多芯片组件等半导体器件和大功率，高亮度的LED基板及封装材料的关键材料，被认为是很理想的基板材料。较广应用于功率晶体管模块基板、激光二极管安装基板、半导体制冷器件、大功率集成电路，以及作为高导热基板材料在IC封装中使用。氮化铝与氮化硅是目前很适合用作电子封装基片的材料，但他们也有个共同的问题就是价格过高。大连微米氧化铝厂家直销

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。绍兴陶瓷氮化铝粉体厂家直销直至980℃，氮化铝在氢气及二氧化碳中仍相当稳定。

AlN属于共价化合物，自扩散系数小，烧结致密化非常困难，通常需要使用稀土金属氧化物和碱土金属氧化物作为烧结助剂来促进烧结，但仍需要1800℃以上的烧结温度。近几年，出于减少能耗、降低成本以及实现AlN与金属浆料的共同烧结等因素考虑，人们开始注意AlN低温烧结技术的研究。所谓低温烧结是个相对概念，指的是将AlN的烧结温度降低到1600℃至1700℃之间实现致密度高的烧结。一般认为，AlN表层的氧是在高温下才开始向其晶格内部扩散。因此，低温烧结另外一个潜在的有利影响是可以延缓高温烧结时表层氧向AlN晶格内部扩散，增进后续热处理过程中的排氧效果，有利于制备出高热导率的陶瓷材料。低温烧结的关键技术是选择有效的烧结助剂。

提高氮化铝陶瓷热导率的途径：加入适当的烧结助剂，引入添加剂主要有两方面的作用：促进氮化铝陶瓷致密化。氮化铝是共价化合物，具有熔点高、自扩散系数小的特点，一般难以烧结致密，使用添加剂可以在较低温度产生液相，润湿晶粒，从而达到致密化。净化晶格。氮化铝低氧有很强的亲和力，晶格中经常固溶了氧，产生铝空位，降低了声子的平均自由程，热导率也因此降低。合适的添加剂可以有效与晶格中氧反应生成第二相，净化晶格，提高热导率。大量的研究表明，稀土金属氧化物和氟化物、碱土金属氧化物和氟化物等均可以作为助烧剂提高氮化铝的热导率。但添加剂的量应适当，过多会增加杂质含量，从而影响热导率；过少又起不到烧结助剂的作用。复合助剂比单一的添加剂能更有效的提高热导率，同时还能降低烧结温度。氮化铝还是由六方氮化硼转变为立方氮化硼的催化剂。

脱脂体中的残留碳被除去，以得到具有理想煅烧体组织和热导率的氮化铝煅烧体。如果炉内压力超过150Pa，则不能充分地除去碳，如果温度超过1500℃进行加热，氮化铝晶粒将会有致密化的趋势，碳的扩散路径将会被闭合，因此不能充分的除去碳。此处，如果在炉内压力0.4MPa以上的加压气氛下进行煅烧，则液相化的煅烧助剂不易挥发，能有效的预制氮化铝晶粒的空隙产生，能有效的提高氮化铝基板的绝缘特性；如果煅烧温度不足1700℃，则由于氮化铝的晶粒的粒子生长不充分而无法得到致密的的煅烧体组织，导致基板的导热率下降，；另一方面，如果煅烧温度超过1900℃，则氮化铝晶粒过度长大，导致氧化铝晶粒间的空隙增大，从而导致氮化铝基板的绝缘性下降。一般而言，氮化铝晶粒的平均粒径在2μm到5μm之间可以有较好的热导率及机械强度。晶粒过小，致密度下降，则导热率下降；晶粒过大，则氮化铝晶粒间隙增大，从而存在绝缘性、机械强度下降的情况。此处，非氧化性气氛是指不含氧等氧化性气体的惰性气氛，还原气氛等。砷化镓表面的氮化铝涂层，能保护它在退火时免受离子的注入。大连耐温氧化铝厂家直销

氮化铝是综合机械性能很好的陶瓷材料，同时其热膨胀系数很小。大连微米氧化铝厂家直销

在现有可作为基板材料使用的陶瓷材料中，Si3N4陶瓷抗弯强度很高，耐磨性好，是综合机械性能很好的陶瓷材料，同时其热膨胀系数很小，因而被很多人认为是一种很有潜力的功率器件封装基片材料。但是其制备工艺复杂，成本较高，热导率偏低，主要适合应用于强度要求较高但散热要求不高的领域。而氮化铝各方面性能同样也非常，尤其是在电子封装对热导率的要求方面，氮化铝优势巨大。不足的是，较高成本的原料和工艺使得氮化铝陶瓷价格很高，这是制约氮化铝基板发展的主要问题。但是随着氮化铝制备技术的不断发展，其成本必定会有所降低，氮化铝陶瓷基板在大功率LED领域大面积应用指日可待。大连微米氧化铝厂家直销

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