氮化鋁的特性:熱導(dǎo)率高(約320W/m·K),,接近BeO和SiC,,是Al2O3的5倍以上,;熱膨脹系數(shù)(4.5×10-6℃)與Si(3.5~4×10-6℃)和GaAs(6×10-6℃)匹配,;各種電性能(介電常數(shù),、介質(zhì)損耗,、體電阻率、介電強度)優(yōu)良,;機械性能好,,抗折強度高于Al2O3和BeO陶瓷,可以常壓燒結(jié),;純度高,;光傳輸特性好;無毒,;可采用流延工藝制作,。是一種很有前途的高功率集成電路基片和包裝材料。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,。而探測器則會放置於矽晶圓上。只有非常少的地方能可靠地制造這些細的薄膜,。利用氮化鋁陶瓷具有較高的室溫和高溫強度,,膨脹系數(shù)小,導(dǎo)熱性好的特性,,可以用作高溫結(jié)構(gòu)件熱交換器材料等,。利用氮化鋁陶瓷能耐鐵、鋁等金屬和合金的溶蝕性能,,可用作Al,、Cu、Ag,、Pb等金屬熔煉的坩堝和澆鑄模具材料,。氮化鋁的熱導(dǎo)率主要由晶體缺陷和聲子自身對聲子散射控制。深圳高導(dǎo)熱氮化鋁粉體廠家
AlN陶瓷金屬化的方法主要有:厚膜金屬化法是在陶瓷基板上通過絲網(wǎng)印刷形成封接用金屬層,、導(dǎo)體(電路布線)及電阻等,,通過燒結(jié)形成釬焊金屬層、電路及引線接點等。厚膜金屬化的步驟一般包括:圖案設(shè)計,,原圖,、漿料的制備,絲網(wǎng)印刷,,干燥與燒結(jié),。厚膜法的優(yōu)點是導(dǎo)電性能好,工藝簡單,,適用于自動化和多品種小批量生產(chǎn),,但結(jié)合強度不高,且受溫度影響大,,高溫時結(jié)合強度很低,。直接覆銅法利用高溫熔融擴散工藝將陶瓷基板與高純無氧銅覆接到一起,所形成的金屬層具有導(dǎo)熱性好,、附著強度高,、機械性能優(yōu)良、便于刻蝕,、絕緣性及熱循環(huán)能力高的優(yōu)點,,但是后續(xù)也需要圖形化工藝,同時對AlN進行表面熱處理時形成的氧化物層會降低AlN基板的熱導(dǎo)率,。嘉興納米氮化鋁供應(yīng)商制約氮化鋁商品化的主要因素就是價格問題,。
氮化鋁粉體的制備工藝:高溫自蔓延合成法:高溫自蔓延合成法是直接氮化法的衍生方法,它是將Al粉在高壓氮氣中點燃后,,利用Al和N2反應(yīng)產(chǎn)生的熱量使反應(yīng)自動維持,,直到反應(yīng)完全,其化學(xué)反應(yīng)式為:2Al(s)+N2(g)→2AlN(s),;其優(yōu)點是高溫自蔓延合成法的本質(zhì)與鋁粉直接氮化法相同,,但該法不需要在高溫下對Al粉進行氮化,只需在開始時將其點燃,,故能耗低,、生產(chǎn)效率高、成本低,。其缺點是要獲得氮化完全的粉體,,必需在較高的氮氣壓力下進行,直接影響了該法的工業(yè)化生產(chǎn),。化學(xué)氣相沉淀法:它是在遠高于理論反應(yīng)溫度,,使反應(yīng)產(chǎn)物蒸氣形成很高的過飽和蒸氣壓,,導(dǎo)致其自動凝聚成晶核,而后聚集成顆粒。
陶瓷基板是指銅箔在高溫下直接鍵合到陶瓷基片表面(單面或雙面)上的特殊工藝板,。氮化鋁陶瓷基板是以氮化鋁陶瓷為主要原材料制造而成的基板,。氮化鋁陶瓷基板作為一種新型陶瓷基板,具有導(dǎo)熱效率高,、力學(xué)性能好,、耐腐蝕、電性能優(yōu),、可焊接等特點,,是理想的大規(guī)模集成電路散熱基板和封裝材料。近年來,,隨著我國電子信息行業(yè)的快速發(fā)展,,市場對陶瓷基板的性能要求不斷提升,氮化鋁陶瓷基板憑借其優(yōu)異的特征,,其應(yīng)用范圍不斷擴展,。氮化鋁陶瓷基板應(yīng)用領(lǐng)域較廣,涉及到汽車電子,、光電通信,、航空航天、消費電子,、LED,、軌道交通、新能源等多個領(lǐng)域,,但受生產(chǎn)工藝,、技術(shù)水平、市場價格等因素的影響,,目前我國氮化鋁陶瓷基板應(yīng)用范圍仍較窄,,主要應(yīng)用在制造業(yè)領(lǐng)域。相比與氧化鋁陶瓷基板,,氮化鋁陶瓷基板性能優(yōu)異,,隨著市場對基板性能的要求不斷提升,未來我國氮化鋁陶瓷基板行業(yè)發(fā)展空間廣闊,。氮化鋁的價格高居不下,,每公斤上千元的價格也在一定程度上限制了它的應(yīng)用。
陶瓷線路板的耐熱循環(huán)性能是其可靠性關(guān)鍵參數(shù)之一,。本文對陶瓷基板在反復(fù)周期性加熱過程中發(fā)生的變形情況進行了研究,。通過實驗發(fā)現(xiàn),陶瓷覆銅板在周期性加熱過程中,,存在類似金屬材料在周期載荷作用下出現(xiàn)的棘輪效應(yīng)和包辛格效應(yīng),。結(jié)合ANSYS有限元計算結(jié)果,,可以推斷,陶瓷線路板的失效開裂與金屬層的塑性變形或位錯運動直接相關(guān),。另外,,活性金屬釬焊陶瓷基板的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性優(yōu)于直接覆銅陶瓷基板。隨著功率器件工作電壓,、電流的增加和芯片尺寸不斷減小,,芯片功率密度急劇增加,對芯片的散熱封裝的可靠性提出了更高挑戰(zhàn),。傳統(tǒng)柔性基板或金屬基板已滿足不了第三代半導(dǎo)體模塊高功率,、高散熱的要求,陶瓷基板具有良好的導(dǎo)熱性,、耐熱性,、絕緣性、低熱膨脹系數(shù),,是功率電子器件中關(guān)鍵基礎(chǔ)材料,。陶瓷基板由金屬線路層和陶瓷層組成,由于陶瓷和金屬之間存在較大的熱膨脹差異,,使用過程中產(chǎn)生的熱應(yīng)力會造成基板開裂失效,,因此,對陶瓷基板耐熱循環(huán)可靠性研究具有重要意義,。陶瓷注射成型技術(shù)在制備復(fù)雜小部件方面有著其不可比擬的獨特優(yōu)勢,。蘇州多孔氮化硼供應(yīng)商
電子封裝基片材料:常用的陶瓷基片材料有氧化鈹、氧化鋁,、氮化鋁等,。深圳高導(dǎo)熱氮化鋁粉體廠家
氮化鋁陶瓷的注射成型:陶瓷注射成型技術(shù)(CIM)是一種制造復(fù)雜形狀陶瓷零部件的新興技術(shù),在制備復(fù)雜小部件方面有著其不可比擬的獨特優(yōu)勢,。隨著近年來全球范圍內(nèi)電子陶瓷產(chǎn)業(yè)化規(guī)模的不斷擴大,,CIM 技術(shù)誘人的應(yīng)用前景更值得期待。該工藝主要包括喂料制備,、注射成型,、脫脂和燒結(jié)。粘結(jié)劑是氮化鋁陶瓷粉末的載體,,決定了喂料注射成形的流變性能和注射性能,。良好的粘結(jié)劑可起到形狀維持的作用,且有效減少坯體變形和脫脂缺陷的產(chǎn)生,。陶瓷注射成型粘結(jié)劑須具備以下條件:流動特性好,,注射成型黏度適中,且黏度隨溫度不能波動太大,,以減少缺陷產(chǎn)生,;對粉體的潤濕性和粘附作用好,;具有高導(dǎo)熱性和低熱膨脹系數(shù)。 一般由多組分有機物組成,,單一有機粘結(jié)劑很難滿足流動性要求。深圳高導(dǎo)熱氮化鋁粉體廠家
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