隨著電子和光電行業(yè)蓬勃發(fā)展,電子產(chǎn)品的功能越發(fā),同時(shí)體積也越來(lái)越小,使集成電路(IC)和電子系統(tǒng)在半導(dǎo)體工業(yè)上也朝向高集成密度以及高功能化的方向發(fā)展。目前,封裝基板材料主要采用氧化鋁陶瓷或高分子材料,但隨著對(duì)電子零件的承載基板的要求越來(lái)越嚴(yán)格,它們的熱導(dǎo)率并不能滿足行業(yè)的需求,而AlN因具有良好的物理和化學(xué)性能逐步成了封裝材料的首要選擇。氮化鋁陶瓷室溫比較強(qiáng)度高,且不易受溫度變化影響,同時(shí)熱導(dǎo)率高(比氧化鋁高5-8倍)且熱膨脹系數(shù)低,所以耐熱沖擊好,能耐2200℃的極熱,是一種優(yōu)良的耐熱沖材料及熱交換材料,作為熱交換材料,可望應(yīng)用于燃?xì)廨啓C(jī)的熱交換器上。氮化鋁具有六方纖鋅礦晶體結(jié)構(gòu),具有密度低、強(qiáng)度高、耐熱性好、導(dǎo)熱系數(shù)高、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。溫州微米氮化鋁廠家直銷(xiāo)
由于氮化鋁具有與鋁、鈣等金屬不潤(rùn)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(huì)被侵蝕破壞。此外,由于氮化鋁材料對(duì)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。上海單晶氧化鋁多少錢(qián)氮化鋁是綜合機(jī)械性能很好的陶瓷材料,同時(shí)其熱膨脹系數(shù)很小。
致密度不高的材料熱導(dǎo)率也不會(huì)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(xì)粉、改善燒結(jié)方式、引入燒結(jié)助劑等方法。因此,氮化鋁粉體粒徑的大小會(huì)直接影響到氮化鋁陶瓷燒結(jié)的致密度。超細(xì)氮化鋁粉體由于其高的比表面積,會(huì)在燒結(jié)的過(guò)程中增加燒結(jié)的推動(dòng)力,加速燒結(jié)的過(guò)程。此外,粉體的尺寸變小也就意味著物質(zhì)的擴(kuò)散距離變短,高溫下有利于液相物質(zhì)的生成,極大地加強(qiáng)了流動(dòng)傳質(zhì)作用。由于氮化鋁自擴(kuò)散系數(shù)小,燒結(jié)非常困難。只有使用純度高的超細(xì)粉,才可以在燒結(jié)的過(guò)程中盡可能地減少氣孔的出現(xiàn),保持高致密度。因此,據(jù)中國(guó)粉體網(wǎng)編輯的了解,工業(yè)上一般要求超細(xì)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。
AlN陶瓷金屬化的方法主要有:化學(xué)鍍金屬化法是在沒(méi)有外電流通過(guò)的情況下,利用還原劑將溶液中的金屬離子還原在呈催化活性的物體表面上,在物體表面形成金屬鍍層?;瘜W(xué)鍍法金屬化的結(jié)合強(qiáng)度很大程度上依賴(lài)于基體表面的粗糙度,在一定范圍內(nèi),基體表面的粗糙度越大,結(jié)合強(qiáng)度越高;另一方面,化學(xué)鍍金屬化法的附著性不佳,且金屬圖形的制備仍需圖形化工藝實(shí)現(xiàn)。激光金屬化法利用激光的熱效應(yīng)使AlN表面發(fā)生熱分解,直接生成金屬導(dǎo)電層。激光照射到AlN陶瓷表面后,陶瓷表面吸收激光的能量,表面溫度上升。當(dāng)AlN表面溫度達(dá)到熱分解溫度時(shí),AlN表面就會(huì)發(fā)生熱分解,析出金屬鋁。具有成本低、效率高、設(shè)備維護(hù)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),在生產(chǎn)實(shí)踐中得到了較廣的應(yīng)用。但是,激光金屬化也同樣面臨著許多問(wèn)題,如:金屬化層表面生成團(tuán)聚物并呈多孔性,金屬化層的附著性差和金屬厚度不均等。氮化鋁一般難以燒結(jié)致密,使用添加劑可以在較低溫度產(chǎn)生液相,潤(rùn)濕晶粒,從而達(dá)到致密化。
在氮化鋁一系列重要的性質(zhì)中,很為明顯的是高的熱導(dǎo)率。關(guān)于氮化鋁的導(dǎo)熱機(jī)理,國(guó)內(nèi)外已做了大量的研究,并已形成了較為完善的理論體系。主要機(jī)理為:通過(guò)點(diǎn)陣或晶格振動(dòng),即借助晶格波或熱波進(jìn)行熱的傳遞。量子力學(xué)的研究結(jié)果告訴我們,晶格波可以作為一種粒子——聲子的運(yùn)動(dòng)來(lái)處理。熱波同樣具有波粒二象性。載熱聲子通過(guò)結(jié)構(gòu)基元(原子、離子或分子)間進(jìn)行相互制約、相互協(xié)調(diào)的振動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)熱的傳遞。如果晶體為具有完全理想結(jié)構(gòu)的非彈性體,則熱可以自由的由晶體的熱端不受任何干擾和散射向冷端傳遞,熱導(dǎo)率可以達(dá)到很高的數(shù)值。其熱導(dǎo)率主要由晶體缺陷和聲子自身對(duì)聲子散射控制。結(jié)晶氮化鋁溶于水、無(wú)水乙醇、,微溶于鹽酸,其水溶液呈酸性。絕緣氮化硼哪家好
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。溫州微米氮化鋁廠家直銷(xiāo)
氮化鋁粉體制備技術(shù)發(fā)展趨勢(shì):AlN粉體作為一種性能優(yōu)異的粉體原料,國(guó)內(nèi)外研究者通過(guò)不斷的科技創(chuàng)新來(lái)解決現(xiàn)有工藝存在的技術(shù)問(wèn)題,同時(shí)也在不斷探索新的、更高效的制備技術(shù)。在微米級(jí)AlN粉體合成方面,目前很主要的工藝仍是碳熱還原法和直接氮化法,這兩種工藝具有技術(shù)成熟、設(shè)備簡(jiǎn)單、得到產(chǎn)品質(zhì)量好等特點(diǎn),已在工業(yè)中得到大規(guī)模應(yīng)用。獲得更高純度、粒度可控、形貌均勻分散的高性能粉體是AlN制備技術(shù)的發(fā)展方向,針對(duì)不同應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)開(kāi)發(fā)多種規(guī)格的粉體,以滿足導(dǎo)熱陶瓷基板、AlN單晶半導(dǎo)體、高純靶材、導(dǎo)熱填料等領(lǐng)域?qū)lN粉體原料的要求。同時(shí),在生產(chǎn)中也需要對(duì)現(xiàn)有技術(shù)及裝備進(jìn)行不斷優(yōu)化,進(jìn)一步提高產(chǎn)品的批次穩(wěn)定性,增加產(chǎn)出效率,降低生產(chǎn)成本。溫州微米氮化鋁廠家直銷(xiāo)