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,具有導熱效率高、力學性能好、耐腐蝕、電性能優、可焊接等特點,是理想的大規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的快速發展,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異的特征,其應用范圍不斷擴展。氮化鋁陶瓷基板應用領域較廣,涉及到汽車電子、光電通信、航空航天、消費電子、LED、軌道交通、新能源等多個領域,但受生產工藝、技術水平、市場價格等因素的影響,目前我國氮化鋁陶瓷基板應用范圍仍較窄,主要應用在制造業領域。相比與氧化鋁陶瓷基板,氮化鋁陶瓷基板性能優異,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發展空間廣闊。氮化鋁與氮化硅是目前很適合用作電子封裝基片的材料,但他們也有個共同的問題就是價格過高。深圳片狀氮化鋁粉體廠家直銷
目前,AlN陶瓷燒結氣氛有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陶瓷的燒結時間及保溫時間不宜過長,且其燒結溫度不能過高,以免AlN被還原。而在中性氣氛中不會出現上述情況,因此一般選擇在氮氣中燒結,以此獲得性能更高的AlN陶瓷。在氮化鋁陶瓷基板燒結過程中,除了工藝和氣氛影響著產品的性能外,燒結助劑的選擇也尤為重要。AlN燒結助劑一般是堿金屬氧化物和堿土金屬氧化物,燒結助劑主要有兩方面的作用:一方面形成低熔點物相,實現液相燒結,降低燒結溫度,促進坯體致密化;另一方面,高熱導率是AlN基板的重要性能,而實現AlN基板中由于存在氧雜質等各種缺陷,熱導率低于及理論值,加入燒結助劑可以與氧反應,使晶格完整化,進而提高熱導率。選擇多元復合燒結助劑,往往能獲得比單一燒結助劑更好的燒結效果找到合適的低溫燒結助劑,實現AlN低溫燒結,就可以減少能耗、降低成本,便于進行連續生產。 天津陶瓷氮化鋁粉體價格氮化鋁很高可穩定到2200℃,室溫強度高,且強度隨溫度的升高下降較慢。
氮化鋁的應用:壓電裝置應用:氮化鋁具備高電阻率,高熱導率(為Al2O3的8-10倍),與硅相近的低膨脹系數,是高溫和高功率的電子器件的理想材料。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,其中氧化鋁陶瓷基板的熱導率低,熱膨脹系數和硅不太匹配;氧化鈹雖然有優良的性能,但其粉末有劇毒。在現有可作為基板材料使用的陶瓷材料中,氮化硅陶瓷抗彎強度很高,耐磨性好,是綜合機械性能很好的陶瓷材料,同時其熱膨脹系數很小。而氮化鋁陶瓷具有高熱導率、好的抗熱沖擊性、高溫下依然擁有良好的力學性能。
氮化鋁于1877年合成。至1980年代,因氮化鋁是一種陶瓷絕緣體(聚晶體物料為 70-210 W?m?1?K?1,而單晶體更可高達 275 W?m?1?K?1 ),使氮化鋁有較高的傳熱能力,至使氮化鋁被大量應用于微電子學。與氧化鈹不同的是氮化鋁無毒。氮化鋁用金屬處理,能取代礬土及氧化鈹用于大量電子儀器。氮化鋁可通過氧化鋁和碳的還原作用或直接氮化金屬鋁來制備。氮化鋁是一種以共價鍵相連的物質,它有六角晶體結構,與硫化鋅、纖維鋅礦同形。此結構的空間組為P63mc。要以熱壓及焊接式才可制造出工業級的物料。物質在惰性的高溫環境中非常穩定。在空氣中,溫度高于700℃時,物質表面會發生氧化作用。在室溫下,物質表面仍能探測到5-10納米厚的氧化物薄膜。直至1370℃,氧化物薄膜仍可保護物質。但當溫度高于1370℃時,便會發生大量氧化作用。直至980℃,氮化鋁在氫氣及二氧化碳中仍相當穩定。礦物酸通過侵襲粒狀物質的界限使它慢慢溶解,而強堿則通過侵襲粒狀氮化鋁使它溶解。物質在水中會慢慢水解。氮化鋁可以抵抗大部分融解的鹽的侵襲,包括氯化物及冰晶石〔即六氟鋁酸鈉〕。環氧樹脂作為一種有著很好的化學性能和力學穩定性的高分子材料,它固化方便,收縮率低。
AlN陶瓷基片的燒結工藝:燒結助劑及其添加方式,燒結助劑主要有兩方面的作用:一方面形成低熔點物相,實現液相燒結,降低燒結溫度,促進坯體致密化;另一方面,高熱導率是AlN基板的重要性能,而實際AlN基板中由于存在氧雜質等各種缺陷,熱導率低于其理論值,加入燒結助劑可以與氧反應,使晶格完整化,進而提高熱導率。常用的燒結助劑主要是以堿土金屬和稀土元素的化合物為主,單元燒結助劑燒結能力往往很有限,通常要配合1800℃以上燒結溫度、較長燒結時間及較多含量的燒結助劑等條件。燒結過程中如果只采用一種燒結助劑,所需要的燒結溫度難以降低,生產成本較高。二元或多元燒結助劑各成分間相互促進,往往會得到更加明顯的燒結效果。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體原位生成燒結助劑。后者所生成的燒結助劑組元分布更為均勻,顆粒更為細小,比表面能更大。氮化鋁是高溫和高功率的電子器件的理想材料。多孔氮化鋁粉體廠家電話
氮化鋁一般難以燒結致密,使用添加劑可以在較低溫度產生液相,潤濕晶粒,從而達到致密化。深圳片狀氮化鋁粉體廠家直銷
氮化鋁(AlN)是一種六方纖鋅礦結構的共價鍵化合物,晶格參數為a=3.114,c=4.986。純氮化鋁呈藍白色,通常為灰色或灰白色,是典型的III-Ⅴ族寬禁帶半導體材料。氮化鋁(AlN)具有度、高體積電阻率、高絕緣耐壓、熱膨脹系數、與硅匹配好等特性,不但用作結構陶瓷的燒結助劑或增強相,尤其是在近年來大火的陶瓷電子基板和封裝材料領域,其性能遠超氧化鋁。與其它幾種陶瓷材料相比較,氮化鋁陶瓷綜合性能優良,非常適用于半導體基片和結構封裝材料,在電子工業中的應用潛力非常巨大。理論上AlN熱導率可達320W·m-1·K-1,但由于AlN中的雜質和缺陷造成實際產品的熱導率還不到200W·m-1·K-1。這主要是由于晶體內的結構基元都不可能有完全嚴格的均勻分布,總是存在稀疏稠密的不同區域,所以載流聲子在傳播過程中,總會受到干擾和散射。深圳片狀氮化鋁粉體廠家直銷
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