大连纳米氮化铝

AlN陶瓷金属化的方法主要有：厚膜金属化法是在陶瓷基板上通过丝网印刷形成封接用金属层、导体（电路布线）及电阻等，通过烧结形成钎焊金属层、电路及引线接点等。厚膜金属化的步骤一般包括：图案设计，原图、浆料的制备，丝网印刷，干燥与烧结。厚膜法的优点是导电性能好，工艺简单，适用于自动化和多品种小批量生产，但结合强度不高，且受温度影响大，高温时结合强度很低。直接覆铜法利用高温熔融扩散工艺将陶瓷基板与高纯无氧铜覆接到一起，所形成的金属层具有导热性好、附着强度高、机械性能优良、便于刻蚀、绝缘性及热循环能力高的优点，但是后续也需要图形化工艺，同时对AlN进行表面热处理时形成的氧化物层会降低AlN基板的热导率。AIN晶体以〔AIN4〕四面体为结构单元共价键化合物，具有纤锌矿型结构，属六方晶系。大连纳米氮化铝

氮化铝陶瓷具有优良的热、电、力学性能，所以它的应用范围比较广。可以制成氮化铝陶瓷基片，热导率高，膨胀系数低，强度高，耐高温，耐化学腐蚀，电阻率高，介电耗损小，是理想的大规模集成电路散热基板和封装材料。氮化铝陶瓷硬度高，超过氧化铝陶瓷，也可用于磨损严重的部位。利用氮化铝陶瓷耐热耐熔体侵蚀和热震性，可制作GaAs晶体坩埚、Al蒸发皿、磁流体发电装置及高温透平机耐蚀部件，利用其光学性能可作红外线窗口。氮化铝薄膜可制成高频压电元件、超大规模集成电路基片等。氮化铝耐热、耐熔融金属的侵蚀，对酸稳定，但在碱性溶液中易被侵蚀。氮化铝新生表面暴露在湿空气中会反应生成极薄的氧化膜。利用此特性，可用作铝、铜、银、铅等金属熔炼的坩埚和烧铸模具材料。氮化铝陶瓷的金属化性能较好，可替代有毒性的氧化铍瓷在电子工业中较广应用。嘉兴高导热氮化铝粉体哪家好氮化铝陶瓷作为耐火材料应用于纯铁、铝以及铝合金的熔炼。

氮化铝陶瓷基片制造并非易事：氮化铝的很大特点是热膨胀系数（CTE）与半导体硅（Si）相当，且热导率高，理论上氮化铝热导率可达到320W/(m·K)，但成本很高。由于制备氮化铝陶瓷的重点原料氮化铝粉体制备工艺复杂、能耗高、周期长、价格昂贵，国内的氮化铝粉体很大程度上依赖进口。原料的批次稳定性、成本也成为国内氮化铝陶瓷基片材料制造的瓶颈。氮化铝基板生产呈地区集中状态，美国、日本、德国等国家和地区是全球很主要的电子元件生产和研发中心，在氮化铝陶瓷基片的研究已远早于国内。日本已有较多企业研发和生产氮化铝陶瓷基片，目前是全球很大的氮化铝陶瓷基片生产国。

氮化铝因其相对优异的导热性和无毒性质而成为很常用的材料。它具有非常高的导热性和出色的电绝缘性能的非常有趣的组合。这使得氮化铝注定用于电力和微电子应用。例如，它在半导体中用作电路载体（基板）或在 LED 照明技术或大功率电子设备中用作散热器。氮化铝耐熔融铝、镓、铁、镍、钼、硅和硼。氮化铝可以金属化、电镀和钎焊。它也是一种良好的电绝缘体，如果需要，可以很容易地进行金属化。出于这个原因，该材料通常用作散热器或其他需要快速散热的应用。氮化铝可以形成大的形状，也很容易作为薄基板获得。氮化铝主要用于电子领域，特别是当散热是一项重要功能时。高导热性和出色的电绝缘性使氮化铝适用于各种极端环境，尤其适用于要求苛刻的电气应用。氮化铝的特性是高导热性、高电绝缘能力和低热膨胀。氮化铝是一种很有前途的高功率集成电路基片和包装材料。

热压烧结：即在一定压力下烧结陶瓷，可以使加热烧结和加压成型同时进行。无压烧结：常压烧结氮化铝陶瓷一般温度范围为1600-2000℃，适当升高烧结温度和延长保温时间可以提高氮化铝陶瓷的致密度。微波烧结：微波烧结也是一种快速烧结法，利用微波与介质的相互作用产生介电损耗而使坯体整体加热的烧结方法。放电等离子烧结：融合等离子活化、热压、电阻加热等技术，具有烧结速度快，晶粒尺寸均匀等特点。自蔓延烧结：即在超高压氮气下利用自蔓延高温合成反应直接制备AlN陶瓷致密材料。但由于高温燃烧反应下原料中的Al易熔融而阻碍氮气向毛坯内部渗透， 难以得到致密度高的AlN陶瓷。以上5中烧结工艺中，热压烧结是目前制备高热导率致密化AlN陶瓷的主要工艺。良好的粘结剂可起到形状维持的作用，且有效减少坯体变形和脱脂缺陷的产生。台州高导热氮化硼

利用氮化铝陶瓷能耐铁、铝等金属和合金的溶蚀性能，可用作Al、Cu等金属熔炼的坩埚和浇铸模具材料。大连纳米氮化铝

AlN陶瓷基片的烧结工艺：烧结助剂及其添加方式，烧结助剂主要有两方面的作用：一方面形成低熔点物相，实现液相烧结，降低烧结温度，促进坯体致密化；另一方面，高热导率是AlN基板的重要性能，而实际AlN基板中由于存在氧杂质等各种缺陷，热导率低于其理论值，加入烧结助剂可以与氧反应，使晶格完整化，进而提高热导率。常用的烧结助剂主要是以碱土金属和稀土元素的化合物为主，单元烧结助剂烧结能力往往很有限，通常要配合1800℃以上烧结温度、较长烧结时间及较多含量的烧结助剂等条件。烧结过程中如果只采用一种烧结助剂，所需要的烧结温度难以降低，生产成本较高。二元或多元烧结助剂各成分间相互促进，往往会得到更加明显的烧结效果。目前，助烧剂引入的方式一般有2种，一种是直接添加，另一种是以可溶性硝酸盐形式制成前驱体原位生成烧结助剂。后者所生成的烧结助剂组元分布更为均匀，颗粒更为细小，比表面能更**连纳米氮化铝

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