台州超细氧化铝

陶瓷线路板的耐热循环性能是其可靠性关键参数之一。本文对陶瓷基板在反复周期性加热过程中发生的变形情况进行了研究。通过实验发现，陶瓷覆铜板在周期性加热过程中，存在类似金属材料在周期载荷作用下出现的棘轮效应和包辛格效应。结合ＡＮＳＹＳ有限元计算结果，可以推断，陶瓷线路板的失效开裂与金属层的塑性变形或位错运动直接相关。另外，活性金属钎焊陶瓷基板的结构稳定性优于直接覆铜陶瓷基板。随着功率器件工作电压、电流的增加和芯片尺寸不断减小，芯片功率密度急剧增加，对芯片的散热封装的可靠性提出了更高挑战。传统柔性基板或金属基板已满足不了第三代半导体模块高功率、高散热的要求，陶瓷基板具有良好的导热性、耐热性、绝缘性、低热膨胀系数，是功率电子器件中关键基础材料。陶瓷基板由金属线路层和陶瓷层组成，由于陶瓷和金属之间存在较大的热膨胀差异，使用过程中产生的热应力会造成基板开裂失效，因此，对陶瓷基板耐热循环可靠性研究具有重要意义。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。台州超细氧化铝

氮化铝陶瓷的运用：氮化铝陶瓷基板：氮化铝陶瓷基板热导率高，膨胀系数低，强度高，耐高温，耐化学腐蚀，电阻率高，介电损耗小，是理想的大规模集成电路散热基板和封装材料。氮化铝陶瓷零件：氮化铝 (AlN) 具有高导热性、高耐磨性和耐腐蚀性，是半导体和医疗行业很理想的材料。典型应用包括：加热器、静电卡盘、基座、夹环、盖板和 MRI 设备。氮化铝陶瓷使用须知：氮化铝陶瓷在700°C的空气中会发生表面氧化，即使在室温下，也检测到5-10nm的表面氧化层。这将有助于保护材料本体，但它也将降低材料表面的导热率。在惰性气氛中，该氧化层可在高达1350°C 的温度下保护材料本体，当在高于此温度时本体将会发生大量氧化。氮化铝陶瓷在高达 980°C 的氢气和二氧化碳气氛中是稳定的。氮化铝陶瓷会与无机酸和强碱、水等液体发生化学反应并缓慢溶解，所有它不能直接浸泡在这类物质中使用。但氮化铝可以抵抗大多数熔盐的侵蚀，包括氯化物和冰晶石。金华多孔氮化铝厂家在空气中，温度高于700℃时，氮化铝的物质表面会发生氧化作用。

高导热氮化铝基片的烧结工艺重点包括烧结方式、烧结助剂的添加、烧结气氛的控制等。放电等离子烧结是20世纪90年代发展并成熟的一种烧结技术，它利用脉冲大电流直接施加于模具和样品上，产生体加热使被烧结样品快速升温；同时，脉冲电流引起颗粒间的放电效应，可净化颗粒表面，实现快速烧结，有效地抑制颗粒长大。使用SPS技术能够在较低温度下进行烧结，且升温速度快，烧结时间短。微波烧结是利用特殊频段的电磁波与介质的相互耦合产生介电损耗，使坯体整体加热的烧结方法。微波同时提高了粉末颗粒活性，加速物质的传递。微波烧结也是一种快速烧结法，同样可保证样品安全卫生无污染。虽然机理与放电等离子体烧结有所不同，但是两者都能实现整体加热，才能极大地缩短烧结周期，所得陶瓷晶体细小均匀。

由于AlN基板不具有电导性，因此在用作大功率LED散热基板之前必须对其表面进行金属化和图形化。但AlN与金属是两类物理化学性质完全不同的材料，两者差异表现很为突出的就是形成化合物的成键方式不同。AlN是强共价键化合物，而金属一般都表现为金属键化合物，因此与其它化学键的化合物相比，在高温下AlN与金属的浸润性较差，实现金属化难度较高。因此，如何实现AlN基板表面金属化和图形化成为大功率LED散热基板发展的一个至关重要问题。目前使用很较广的AlN基板金属化的方法主要有：机械连接法、厚膜法、活性金属钎焊法、共烧法、薄膜法、直接覆铜法。氮化铝有较高的传热能力，至使氮化铝被大量应用于微电子学。

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。氮化铝可通过氧化铝和碳的还原作用或直接氮化金属铝来制备。台州超细氧化铝

氮化铝具有高绝缘耐压、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。台州超细氧化铝

由于具有优良的热、电、力学性能。氮化铝陶瓷引起了国内外研究者的较广关注，随着现代科学技术的飞速发展，对所用材料的性能提出了更高的要求。氮化铝陶瓷也必将在许多领域得到更为较广的应用！虽然多年来通过许多研究者的不懈努力，在粉末的制备、成形、烧结等方面的研究均取得了长足进展。但就截止2013年4月而言，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。为了促进氮化铝研究和应用的进一步发展，必须做好下面两个研究工作。研究低成本的粉末制备工艺和方法！制约氮化铝商品化的主要因素就是价格问题。若能以较低的成本制备出氮化铝粉末，将会提高其商品化程度！高温自蔓延法和低温碳热还原合成工艺是很有发展前景的粉末合成方法。二者具有低成本和适合大规模生产的特点!研究复杂形状的氮化铝陶瓷零部件的净近成形技术如注射成形技术等。它对充分发挥氮化铝的性能优势.拓宽它的应用范围具有重要意义！台州超细氧化铝