杭州高导热氧化铝

氮化铝(AlN)是一种六方纤锌矿结构的共价键化合物，晶格参数为a=3.114，c=4.986。纯氮化铝呈蓝白色，通常为灰色或灰白色，是典型的III-Ⅴ族宽禁带半导体材料。氮化铝(AlN)具有度、高体积电阻率、高绝缘耐压、热膨胀系数、与硅匹配好等特性，不但用作结构陶瓷的烧结助剂或增强相，尤其是在近年来大火的陶瓷电子基板和封装材料领域，其性能远超氧化铝。与其它几种陶瓷材料相比较，氮化铝陶瓷综合性能优良，非常适用于半导体基片和结构封装材料，在电子工业中的应用潜力非常巨大。理论上AlN热导率可达320W·m-1·K-1，但由于AlN中的杂质和缺陷造成实际产品的热导率还不到200W·m-1·K-1。这主要是由于晶体内的结构基元都不可能有完全严格的均匀分布，总是存在稀疏稠密的不同区域，所以载流声子在传播过程中，总会受到干扰和散射。氮化铝的商品化程度并不高，这也是影响氮化铝陶瓷进一步发展的关键因素。杭州高导热氧化铝

纳米氮化铝粉体主要用途：导热塑料中的应用:纳米氮化铝粉体可以大幅度提高塑料的导热率。通过实验产品以5-10%的比例添加到塑料中，可以使塑料的导热率从原来的0.3提高到5。导热率提高了1l6倍多。相比较目前市场上的导热填料（氧化铝或哦氧化镁等）具有添加量低，对制品的机械性能有提高作用，导热效果提高更明显等特点。目前相关应用厂家已经大规模采购纳米氮化铝粉体，新型的纳米导热塑料将投放市场。高导热硅橡胶的应用:与硅匹配性能好，在橡胶中容易分散，在不影响橡胶的机械性能的前提下（实验证明对橡胶的机械性能还有提高作用)可大幅度提升硅橡胶的导热率，在添加过程中不象氧化物等使黏度上升很快，添加量很小(根据导热要求一般在5%左右就可以使导热率提高50%-70%)，现较广应用与，航空以及信息工程中。嘉兴绝缘氧化铝厂家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。

氮化铝具有高热导率、良好的电绝缘性、低介电常数、无毒等性能，应用前景十分广阔，特别是随着大功率和超大规模集成电路的发展，集成电路和基片间散热的重要性也越来越明显。因此，基片必须要具有高的导热率和电阻率。为满足这一要求，国内外研究学者开发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，其中氮化铝是综合性能很优良的新型先进陶瓷材料，被认为是新一代高集成度半导体基片和电子器件的理想封装材料。烧结过程是氮化铝陶瓷制备的一个重要阶段，直接影响陶瓷的显微结构如晶粒尺寸与分布、气孔率和晶界体积分数等。因此烧结技术成为制备高质量氮化铝陶瓷的关键技术。氮化铝陶瓷常用的烧结技术有无压烧结、热压烧结、放电等离子烧结、微波烧结等。

薄膜法是通过真空镀膜技术在AlN基板表面实现金属化。通常采用的真空镀膜技术有离子镀、真空蒸镀、溅射镀膜等。但金属和陶瓷是两种物理化学性质完全不同的材料，直接在陶瓷基板表面进行金属化得到的金属化层的附着力不高，并且陶瓷基板与金属的热膨胀系数不匹配，在工作时会受到较大的热应力。为了提高金属化层的附着力和减小陶瓷与金属的热应力，陶瓷基板一般采用多层金属结构。直接覆铜法(DBC)是一种基于陶瓷基板发展起来的陶瓷表面金属化方法，基本原理是：在弱氧化环境中，与陶瓷表面连接的金属铜表面会被氧化形成一层Cu[O]共晶液相，该液相对互相接触的金属铜和陶瓷基板表面都具有良好润湿效果，并在界面处形成CuAlO2等化合物使金属铜能够牢固的敖接在陶瓷表面，实现陶瓷表面的金属化。而AlN基板具有较强的共价键，金属铜直接覆着在其表面的附着力不高，因此必须进行预处理来改善其与Cu的附着力。一般先对其表面进行氧化，生成一层薄Al2O3，通过该氧化层来实现与金属铜的连接。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。

氮化铝陶瓷的流延成型：料浆均匀流到或涂到支撑板上，或用刀片均匀的刷到支撑面上，形成浆膜，经干燥形成一定厚度的均匀的素坯膜的一种料浆成型方法。流延成型工艺包括浆料制备、流延成型、干燥及基带脱离等过程。溶剂和分散剂，高固相含量的流延浆料是流延成型制备高性能氮化铝陶瓷的关键因素之一。溶剂和分散剂是高固相含量的流延浆料的关键。溶剂必须满足以下条件：必须与其他添加成分相溶，如分散剂、粘结剂和增塑剂等；化学性质稳定，不与粉料发生化学反应；对粉料颗粒的润湿性能好；易于挥发与烧除；使用安全、卫生且对环境污染小。坯体强度高、坯体整体均匀性好、可做近净尺寸成型、适于制备复杂形状陶瓷部件和工业化推广、无排胶困难、成本低等。氮化铝，共价键化合物，化学式为AIN，是原子晶体，属类金刚石氮化物、六方晶系。上海单晶氧化铝

提高氮化铝陶瓷热导率的途径：加入适当的烧结助剂，可促进氮化铝陶瓷致密化。杭州高导热氧化铝

AlN陶瓷金属化的方法主要有：化学镀金属化法是在没有外电流通过的情况下，利用还原剂将溶液中的金属离子还原在呈催化活性的物体表面上，在物体表面形成金属镀层。化学镀法金属化的结合强度很大程度上依赖于基体表面的粗糙度，在一定范围内，基体表面的粗糙度越大，结合强度越高；另一方面，化学镀金属化法的附着性不佳，且金属图形的制备仍需图形化工艺实现。激光金属化法利用激光的热效应使AlN表面发生热分解，直接生成金属导电层。激光照射到AlN陶瓷表面后，陶瓷表面吸收激光的能量，表面温度上升。当AlN表面温度达到热分解温度时，AlN表面就会发生热分解，析出金属铝。具有成本低、效率高、设备维护简单等优点，在生产实践中得到了较广的应用。但是，激光金属化也同样面临着许多问题，如：金属化层表面生成团聚物并呈多孔性，金属化层的附着性差和金属厚度不均等。杭州高导热氧化铝

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