氮化鋁選用高純度且為微粉的“氮化鋁粉末”,一般而言氧質量含量在1.2%以下,碳質量含量為0.04%以下,Fe含量為30ppm以下,Si含量為60ppm以下。氮化鋁粉體的很大粒徑很好控制在20μm以下的氮化鋁粉末。此處,“氧”基本上屬于雜質,但有防止過分煅燒的作用,因此為了防止煅燒導致的煅燒體強度下降優先選用氧質量含量在0.7%以上的氮化鋁粉末。此外,在原料中常含有“煅燒助劑”,大多使用稀土金屬化合物、堿土金屬化合物、過渡金屬化合物等。例如可選用氧化釔或氧化鋁等,這些煅燒助劑與氮化鋁粉體形成復合的氧化物液相,該液相帶來煅燒體的高密度化,同時,提取氮化鋁晶粒中屬于雜質的氧,以結晶晶界的氧化物進行偏析,從而使氮化鋁基板的導熱率提高。氮化鋁的熱導率也很高,氮化鋁在整個可見光和紅外頻段都具有很高的光學透射率。杭州微米氮化鋁品牌
薄膜法是通過真空鍍膜技術在AlN基板表面實現金屬化。通常采用的真空鍍膜技術有離子鍍、真空蒸鍍、濺射鍍膜等。但金屬和陶瓷是兩種物理化學性質完全不同的材料,直接在陶瓷基板表面進行金屬化得到的金屬化層的附著力不高,并且陶瓷基板與金屬的熱膨脹系數不匹配,在工作時會受到較大的熱應力。為了提高金屬化層的附著力和減小陶瓷與金屬的熱應力,陶瓷基板一般采用多層金屬結構。直接覆銅法(DBC)是一種基于陶瓷基板發展起來的陶瓷表面金屬化方法,基本原理是:在弱氧化環境中,與陶瓷表面連接的金屬銅表面會被氧化形成一層Cu[O]共晶液相,該液相對互相接觸的金屬銅和陶瓷基板表面都具有良好潤濕效果,并在界面處形成CuAlO2等化合物使金屬銅能夠牢固的敖接在陶瓷表面,實現陶瓷表面的金屬化。而AlN基板具有較強的共價鍵,金屬銅直接覆著在其表面的附著力不高,因此必須進行預處理來改善其與Cu的附著力。一般先對其表面進行氧化,生成一層薄Al2O3,通過該氧化層來實現與金屬銅的連接。杭州微米氧化鋁銷售公司氮化鋁是一種很有前途的高功率集成電路基片和包裝材料。
致密度不高的材料熱導率也不會高。為了獲得高致密度的氮化鋁陶瓷,一般采取的方法有:使用超細粉、改善燒結方式、引入燒結助劑等方法。因此,氮化鋁粉體粒徑的大小會直接影響到氮化鋁陶瓷燒結的致密度。超細氮化鋁粉體由于其高的比表面積,會在燒結的過程中增加燒結的推動力,加速燒結的過程。此外,粉體的尺寸變小也就意味著物質的擴散距離變短,高溫下有利于液相物質的生成,極大地加強了流動傳質作用。由于氮化鋁自擴散系數小,燒結非常困難。只有使用純度高的超細粉,才可以在燒結的過程中盡可能地減少氣孔的出現,保持高致密度。因此,據中國粉體網編輯的了解,工業上一般要求超細氮化鋁粉體的D50(即顆粒累積分布為50%的粒徑)尺寸盡可能地保持在1~1.5μm左右且粒度均勻。
氮化鋁是一種綜合性能優良的陶瓷材料,由于氮化鋁是共價化合物,自擴散系數小,熔點高,導致其難以燒結,直到20世紀50年代,人們才成功制得氮化鋁陶瓷,并作為耐火材料應用于純鐵、鋁以及鋁合金的熔煉。自20世紀70年代以來,隨著研究的不斷深入,氮化鋁的制備工藝日趨成熟,其應用范圍也不斷擴大。尤其是進入21世紀以來,隨著微電子技術的飛速發展,電子整機和電子元器件正朝微型化、輕型化、集成化,以及高可靠性和大功率輸出等方向發展,越來越復雜的器件對基片和封裝材料的散熱提出了更高要求,進一步促進了氮化鋁產業的蓬勃發展。氮化鋁硬度高,超過傳統氧化鋁,是新型的耐磨陶瓷材料。
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印刷形成封接用金屬層、導體(電路布線)及電阻等,通過燒結形成釬焊金屬層、電路及引線接點等。厚膜金屬化的步驟一般包括:圖案設計,原圖、漿料的制備,絲網印刷,干燥與燒結。厚膜法的優點是導電性能好,工藝簡單,適用于自動化和多品種小批量生產,但結合強度不高,且受溫度影響大,高溫時結合強度很低。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熱性好、附著強度高、機械性能優良、便于刻蝕、絕緣性及熱循環能力高的優點,但是后續也需要圖形化工藝,同時對AlN進行表面熱處理時形成的氧化物層會降低AlN基板的熱導率。由于氮化鋁的聲表面波速度高,具有壓電性,可用作聲表面波器件。溫州耐溫氮化鋁
利用氮化鋁陶瓷具有較高的室溫和高溫強度,膨脹系數小,導熱性好的特性。杭州微米氮化鋁品牌
氮化鋁在取向硅鋼二次再結晶中的作用:二次再結晶在取向鋼的制造過程中不可缺少,它是在鋼鐵材料的方向性方面發生的現象。可以這樣形容,在幾乎無方向性的基體中,一粒沙子在一瞬間長大成1立方米大的巖石,其結晶方位大約可達到95%的取向度。在此期問,為了抑制基體的長大,普通的高斯法中,采用MnS、RG和RGH鋼中則利用的是MnSe、Sb,而這里將談談AIN。關于二次再結晶的機理已有很多文獻介紹,這里就A1N的特殊性進行描述。HiB鋼熱軋材中的A1N必須是固溶態或極細小的AIN。具有(100)[001]方位的立方體織構鋼,可以通過對含A1熱軋板進行交叉冷軋得到,這時該鋼種具有以下三個重要的特征。AlN很好是1微米左右粗大尺寸,為此,熱軋時板坯加熱溫度低好,熱軋板的高溫退火對AIN的粗大化有利。采用交叉熱軋,雖然可以進一步提高產生(100)面的機率,但隨著C量的增加,(100)[001]方位即45度立方體的混合比例將增加。杭州微米氮化鋁品牌