氮化鋁具有高熱導(dǎo)率、良好的電絕緣性、低介電常數(shù)、無毒等性能，應(yīng)用前景十分廣闊，特別是隨著大功率和超大規(guī)模集成電路的發(fā)展，集成電路和基片間散熱的重要性也越來越明顯。因此，基片必須要具有高的導(dǎo)熱率和電阻率。為滿足這一要求，國內(nèi)外研究學(xué)者開發(fā)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，其中氮化鋁是綜合性能很優(yōu)良的新型先進(jìn)陶瓷材料，被認(rèn)為是新一代高集成度半導(dǎo)體基片和電子器件的理想封裝材料。燒結(jié)過程是氮化鋁陶瓷制備的一個(gè)重要階段，直接影響陶瓷的顯微結(jié)構(gòu)如晶粒尺寸與分布、氣孔率和晶界體積分?jǐn)?shù)等。因此燒結(jié)技術(shù)成為制備高質(zhì)量氮化鋁陶瓷的關(guān)鍵技術(shù)。氮化鋁陶瓷常用的燒結(jié)技術(shù)有無壓燒結(jié)、熱壓燒結(jié)、放電等離子燒結(jié)、微波燒結(jié)等。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。寧波耐溫氧化鋁商家

氮化鋁陶瓷的注射成型：排膠工藝，由于注射成型坯體中有機(jī)物含量較高，排膠過快會造成坯體開裂、起泡、分層和變形，因此，如何快速高效排膠成為注射成型的一大難點(diǎn)。排膠工藝包括熱排膠和溶劑排膠。起初主要采用熱排膠，簡單地把有機(jī)物燒除，這種方式能耗高、時(shí)間長。為了提高排膠效率，一些學(xué)者探索了溶劑排膠的工藝。由于粘結(jié)劑中石蠟占比重較大，溶劑排膠主要是將坯體中的石蠟溶解，其他粘結(jié)劑仍能維持坯體形狀。溶劑排膠結(jié)合熱工藝排膠可以縮短排膠時(shí)間。注射成型的工藝特點(diǎn)：可近凈尺寸成型各種復(fù)雜形狀，很少(或無需)進(jìn)行機(jī)械加工；成型產(chǎn)品生坯密度均勻，且表面光潔度及強(qiáng)度高；成型產(chǎn)品燒結(jié)體性能優(yōu)異且一致性好；易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化生產(chǎn)，生產(chǎn)效率高。湖州導(dǎo)熱氮化硼廠家氮化鋁薄膜用于薄膜器件的介質(zhì)和耐磨、耐熱、散熱好的鍍層。

氮化鋁的應(yīng)用：應(yīng)用于襯底材料，AlN晶體是GaN、AlGaN以及AlN外延材料的理想襯底。與藍(lán)寶石或SiC襯底相比，AlN與GaN熱匹配和化學(xué)兼容性更高、襯底與外延層之間的應(yīng)力更小。因此，AlN晶體作為GaN外延襯底時(shí)可大幅度降低器件中的缺陷密度，提高器件的性能，在制備高溫、高頻、高功率電子器件方面有很好的應(yīng)用前景。另外，用AlN晶體做高鋁（Al）組份的AlGaN外延材料襯底還可以有效降低氮化物外延層中的缺陷密度，極大地提高氮化物半導(dǎo)體器件的性能和使用壽命。基于AlGaN的高質(zhì)量日盲探測器已經(jīng)獲得成功應(yīng)用。

AlN陶瓷基片的成型：流延成型制備氮化鋁陶瓷基片的主要工藝，將氮化鋁粉料、燒結(jié)助劑、粘結(jié)劑、溶劑混合均勻制成漿料，通過流延制成坯片，采用組合模沖成標(biāo)準(zhǔn)片，然后用程控沖床沖成通孔，用絲網(wǎng)印刷印制金屬圖形，將每一個(gè)具有功能圖形的生坯片疊加，層壓成多層陶瓷生坯片，在氮?dú)庵屑s700℃排除粘結(jié)劑，然后在1800℃氮?dú)庵羞M(jìn)行共燒，電鍍后即形成多層氮化鋁陶瓷。流延成型分為有機(jī)流延成型和水基流延成型兩種。流延成型法在AlN陶瓷基片方面的應(yīng)用具有極強(qiáng)的優(yōu)勢，如設(shè)備要求低，可連續(xù)生產(chǎn)、生產(chǎn)效率高、自動(dòng)化程度高，其生產(chǎn)成本低廉，非常適合現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)。注射成型：首先將AlN粉體與有機(jī)粘結(jié)劑按一定比例混合，經(jīng)過造粒得到性能穩(wěn)定的喂料，然后在注射成型機(jī)上成型素坯，再經(jīng)過脫脂、燒結(jié)很終獲得AlN陶瓷基片。AIN陶瓷的金屬化性能較好，可替代有毒性的氧化鈹瓷在電子工業(yè)中較廣應(yīng)用。

由于氮化鋁具有與鋁、鈣等金屬不潤濕等特性，所以可以用其作坩堝、保護(hù)管、澆注模具等。將氮化鋁陶瓷作為金屬熔池可以用在浸入式熱電偶保護(hù)管中，由于它不粘附熔融金屬，在800~1000度的熔池中可以連續(xù)使用大約3000個(gè)小時(shí)以上并且不會被侵蝕破壞。此外，由于氮化鋁材料對熔鹽砷化鎵等材料性能穩(wěn)定，那么將氮化鋁坩堝替代玻璃進(jìn)行砷化鎵半導(dǎo)體的合成，能夠完全消除硅的污染而得到高純度的砷化鎵。氮化鋁陶瓷擁有高硬度和高溫強(qiáng)度性能，可制作切割工具、砂輪、拉絲模以及制造工具材料、金屬陶瓷材料的原料。砷化鎵表面的氮化鋁涂層，能保護(hù)它在退火時(shí)免受離子的注入。單晶氧化鋁廠家

氮化鋁具有不受鋁液和其它熔融金屬及砷化鎵侵蝕的特性，特別是對熔融鋁液具有極好的耐侵蝕性。寧波耐溫氧化鋁商家

活性金屬釬焊法是在普通釬料中加入一些化學(xué)性質(zhì)較為活潑的過渡元素如：Ti、Zr、Al、Nb、V等。一定溫度下，這些活潑元素會與陶瓷基板在界面處發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成反應(yīng)過渡層，如圖7所示。反應(yīng)過渡層的主要產(chǎn)物是一些金屬間化合物，并具有與金屬相同的結(jié)構(gòu)，因此可以被熔化的金屬潤濕。共燒法是通過絲網(wǎng)印刷工藝在AlN陶瓷生片表面涂刷一層難熔金屬（Mo、W等）的厚膜漿料，一起脫脂燒成，使導(dǎo)電金屬與AlN陶瓷燒成為一體結(jié)構(gòu)。共燒法根據(jù)燒結(jié)溫度的高低可分為低溫共燒(LTCC)和高溫共燒(HTCC)兩種方式，低溫共燒基板的燒結(jié)溫度一般為800-900℃，而高溫共燒基板的燒結(jié)溫度為1600-1900℃。燒結(jié)后，為了便于芯片引線鍵合及焊接，還需在金屬陶瓷復(fù)合體的金屬位置鍍上一層Sn或Ni等熔點(diǎn)較低的金屬。寧波耐溫氧化鋁商家

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