目前,AlN陶瓷燒結(jié)氣氛有3種:中性氣氛、還原型氣氛和弱還原型氣氛。中性氣氛采用常用的N2、還原性氣氛采用CO,弱還原性氣氛則使用H2。在還原氣氛中,AlN陶瓷的燒結(jié)時(shí)間及保溫時(shí)間不宜過長,且其燒結(jié)溫度不能過高,以免AlN被還原。而在中性氣氛中不會(huì)出現(xiàn)上述情況,因此一般選擇在氮?dú)庵袩Y(jié),以此獲得性能更高的AlN陶瓷。在氮化鋁陶瓷基板燒結(jié)過程中,除了工藝和氣氛影響著產(chǎn)品的性能外,燒結(jié)助劑的選擇也尤為重要。AlN燒結(jié)助劑一般是堿金屬氧化物和堿土金屬氧化物,燒結(jié)助劑主要有兩方面的作用:一方面形成低熔點(diǎn)物相,實(shí)現(xiàn)液相燒結(jié),降低燒結(jié)溫度,促進(jìn)坯體致密化;另一方面,高熱導(dǎo)率是AlN基板的重要性能,而實(shí)現(xiàn)AlN基板中由于存在氧雜質(zhì)等各種缺陷,熱導(dǎo)率低于及理論值,加入燒結(jié)助劑可以與氧反應(yīng),使晶格完整化,進(jìn)而提高熱導(dǎo)率。選擇多元復(fù)合燒結(jié)助劑,往往能獲得比單一燒結(jié)助劑更好的燒結(jié)效果找到合適的低溫?zé)Y(jié)助劑,實(shí)現(xiàn)AlN低溫?zé)Y(jié),就可以減少能耗、降低成本,便于進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)。 氮化鋁薄膜用于薄膜器件的介質(zhì)和耐磨、耐熱、散熱好的鍍層。舟山多孔氮化鋁
直接覆銅陶瓷基板是基于氧化鋁陶瓷基板的一種金屬化技術(shù),利用銅的含氧共晶液直接將銅敷接在陶瓷上,在銅與陶瓷之間存在很薄的過渡層。由于AlN陶瓷對銅幾乎沒有浸潤性能,所以在敷接前必須要對其表面進(jìn)行氧化處理。由于DBC基板的界面靠很薄的一層共晶層粘接,實(shí)際生產(chǎn)中很難控制界面層的狀態(tài),導(dǎo)致界面出現(xiàn)空洞。界面孔洞率不易控制,在承受大電流時(shí),界面空洞周圍會(huì)產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力,導(dǎo)致陶瓷開裂失效,因此還有必要進(jìn)行相關(guān)基礎(chǔ)理論研究和工藝條件的優(yōu)化?;钚越饘兮F焊陶瓷基板是利用釬料中含有的少量活性元素,與陶瓷反應(yīng)形成界面反應(yīng)層,實(shí)現(xiàn)陶瓷金屬化的一種方法?;钚遭F焊時(shí),通過釬料的潤濕性和界面反應(yīng)可使陶瓷和金屬形成致密的界面,但殘余熱應(yīng)力大是陶瓷金屬化中普遍存在的問題。溫州電絕緣氮化鋁粉體多少錢氮化鋁膜是指用氣相沉積、液相沉積、表面轉(zhuǎn)化或其它表面技術(shù)制備的氮化鋁覆蓋層 。
氮化鋁具有高熱導(dǎo)率、良好的電絕緣性、低介電常數(shù)、無毒等性能,應(yīng)用前景十分廣闊,特別是隨著大功率和超大規(guī)模集成電路的發(fā)展,集成電路和基片間散熱的重要性也越來越明顯。因此,基片必須要具有高的導(dǎo)熱率和電阻率。為滿足這一要求,國內(nèi)外研究學(xué)者開發(fā)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,其中氮化鋁是綜合性能很優(yōu)良的新型先進(jìn)陶瓷材料,被認(rèn)為是新一代高集成度半導(dǎo)體基片和電子器件的理想封裝材料。燒結(jié)過程是氮化鋁陶瓷制備的一個(gè)重要階段,直接影響陶瓷的顯微結(jié)構(gòu)如晶粒尺寸與分布、氣孔率和晶界體積分?jǐn)?shù)等。因此燒結(jié)技術(shù)成為制備高質(zhì)量氮化鋁陶瓷的關(guān)鍵技術(shù)。氮化鋁陶瓷常用的燒結(jié)技術(shù)有無壓燒結(jié)、熱壓燒結(jié)、放電等離子燒結(jié)、微波燒結(jié)等。
AlN陶瓷基片的燒結(jié)工藝:燒結(jié)助劑及其添加方式,燒結(jié)助劑主要有兩方面的作用:一方面形成低熔點(diǎn)物相,實(shí)現(xiàn)液相燒結(jié),降低燒結(jié)溫度,促進(jìn)坯體致密化;另一方面,高熱導(dǎo)率是AlN基板的重要性能,而實(shí)際AlN基板中由于存在氧雜質(zhì)等各種缺陷,熱導(dǎo)率低于其理論值,加入燒結(jié)助劑可以與氧反應(yīng),使晶格完整化,進(jìn)而提高熱導(dǎo)率。常用的燒結(jié)助劑主要是以堿土金屬和稀土元素的化合物為主,單元燒結(jié)助劑燒結(jié)能力往往很有限,通常要配合1800℃以上燒結(jié)溫度、較長燒結(jié)時(shí)間及較多含量的燒結(jié)助劑等條件。燒結(jié)過程中如果只采用一種燒結(jié)助劑,所需要的燒結(jié)溫度難以降低,生產(chǎn)成本較高。二元或多元燒結(jié)助劑各成分間相互促進(jìn),往往會(huì)得到更加明顯的燒結(jié)效果。目前,助燒劑引入的方式一般有2種,一種是直接添加,另一種是以可溶性硝酸鹽形式制成前驅(qū)體原位生成燒結(jié)助劑。后者所生成的燒結(jié)助劑組元分布更為均勻,顆粒更為細(xì)小,比表面能更大。利用AIN陶瓷耐熱耐熔體侵蝕和熱震性,可制作Al蒸發(fā)皿、磁流體發(fā)電裝置及高溫透平機(jī)耐蝕部件。
氮化鋁,共價(jià)鍵化合物,化學(xué)式為AIN,是原子晶體,屬類金剛石氮化物、六方晶系,纖鋅礦型的晶體結(jié)構(gòu),無毒,呈白色或灰白色。AlN很高可穩(wěn)定到2200℃。室溫強(qiáng)度高,且強(qiáng)度隨溫度的升高下降較慢。導(dǎo)熱性好,熱膨脹系數(shù)小,是良好的耐熱沖擊材料??谷廴诮饘偾治g的能力強(qiáng),是熔鑄純鐵、鋁或鋁合金理想的坩堝材料。氮化鋁還是電絕緣體,介電性能良好,用作電器元件也很有希望。砷化鎵表面的氮化鋁涂層,能保護(hù)它在退火時(shí)免受離子的注入。氮化鋁還是由六方氮化硼轉(zhuǎn)變?yōu)榱⒎降鸬拇呋瘎?。室溫下與水緩慢反應(yīng).可由鋁粉在氨或氮?dú)夥罩?00~1000℃合成,產(chǎn)物為白色到灰藍(lán)色粉末?;蛴葾l2O3-C-N2體系在1600~1750℃反應(yīng)合成,產(chǎn)物為灰白色粉末?;蚵然X與氨經(jīng)氣相反應(yīng)制得.涂層可由AlCl3-NH3體系通過氣相沉積法合成。由于氮化鋁壓電效應(yīng)的特性,氮化鋁晶體的外延性伸展也用於表面聲學(xué)波的探測器。衢州多孔氮化鋁品牌
環(huán)氧樹脂作為一種有著很好的化學(xué)性能和力學(xué)穩(wěn)定性的高分子材料,它固化方便,收縮率低。舟山多孔氮化鋁
在現(xiàn)有可作為基板材料使用的陶瓷材料中,Si3N4陶瓷抗彎強(qiáng)度很高,耐磨性好,是綜合機(jī)械性能很好的陶瓷材料,同時(shí)其熱膨脹系數(shù)很小,因而被很多人認(rèn)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(fù)雜,成本較高,熱導(dǎo)率偏低,主要適合應(yīng)用于強(qiáng)度要求較高但散熱要求不高的領(lǐng)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(dǎo)率的要求方面,氮化鋁優(yōu)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(jià)格很高,這是制約氮化鋁基板發(fā)展的主要問題。但是隨著氮化鋁制備技術(shù)的不斷發(fā)展,其成本必定會(huì)有所降低,氮化鋁陶瓷基板在大功率LED領(lǐng)域大面積應(yīng)用指日可待。舟山多孔氮化鋁