氮化鋁選用高純度且為微粉的“氮化鋁粉末”,一般而言氧質(zhì)量含量在1.2%以下,碳質(zhì)量含量為0.04%以下,F(xiàn)e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(zhì),但有防止過(guò)分煅燒的作用,因此為了防止煅燒導(dǎo)致的煅燒體強(qiáng)度下降優(yōu)先選用氧質(zhì)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(guò)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(fù)合的氧化物液相,該液相帶來(lái)煅燒體的高密度化,同時(shí),提取氮化鋁晶粒中屬于雜質(zhì)的氧,以結(jié)晶晶界的氧化物進(jìn)行偏析,從而使氮化鋁基板的導(dǎo)熱率提高。氮化鋁的熱導(dǎo)率也很高,氮化鋁在整個(gè)可見光和紅外頻段都具有很高的光學(xué)透射率。杭州微米氮化鋁品牌
薄膜法是通過(guò)真空鍍膜技術(shù)在AlN基板表面實(shí)現(xiàn)金屬化。通常采用的真空鍍膜技術(shù)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(xué)性質(zhì)完全不同的材料,直接在陶瓷基板表面進(jìn)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(shù)不匹配,在工作時(shí)會(huì)受到較大的熱應(yīng)力。為了提高金屬化層的附著力和減小陶瓷與金屬的熱應(yīng)力,陶瓷基板一般采用多層金屬結(jié)構(gòu)。直接覆銅法(DBC)是一種基于陶瓷基板發(fā)展起來(lái)的陶瓷表面金屬化方法,基本原理是:在弱氧化環(huán)境中,與陶瓷表面連接的金屬銅表面會(huì)被氧化形成一層Cu[O]共晶液相,該液相對(duì)互相接觸的金屬銅和陶瓷基板表面都具有良好潤(rùn)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(shí)現(xiàn)陶瓷表面的金屬化。而AlN基板具有較強(qiáng)的共價(jià)鍵,金屬銅直接覆著在其表面的附著力不高,因此必須進(jìn)行預(yù)處理來(lái)改善其與Cu的附著力。一般先對(duì)其表面進(jìn)行氧化,生成一層薄Al2O3,通過(guò)該氧化層來(lái)實(shí)現(xiàn)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(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。
氮化鋁是一種綜合性能優(yōu)良的陶瓷材料,由于氮化鋁是共價(jià)化合物,自擴(kuò)散系數(shù)小,熔點(diǎn)高,導(dǎo)致其難以燒結(jié),直到20世紀(jì)50年代,人們才成功制得氮化鋁陶瓷,并作為耐火材料應(yīng)用于純鐵、鋁以及鋁合金的熔煉。自20世紀(jì)70年代以來(lái),隨著研究的不斷深入,氮化鋁的制備工藝日趨成熟,其應(yīng)用范圍也不斷擴(kuò)大。尤其是進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái),隨著微電子技術(shù)的飛速發(fā)展,電子整機(jī)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(fā)展,越來(lái)越復(fù)雜的器件對(duì)基片和封裝材料的散熱提出了更高要求,進(jìn)一步促進(jìn)了氮化鋁產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展。氮化鋁硬度高,超過(guò)傳統(tǒng)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(guò)絲網(wǎng)印刷形成封接用金屬層、導(dǎo)體(電路布線)及電阻等,通過(guò)燒結(jié)形成釬焊金屬層、電路及引線接點(diǎn)等。厚膜金屬化的步驟一般包括:圖案設(shè)計(jì),原圖、漿料的制備,絲網(wǎng)印刷,干燥與燒結(jié)。厚膜法的優(yōu)點(diǎn)是導(dǎo)電性能好,工藝簡(jiǎn)單,適用于自動(dòng)化和多品種小批量生產(chǎn),但結(jié)合強(qiáng)度不高,且受溫度影響大,高溫時(shí)結(jié)合強(qiáng)度很低。直接覆銅法利用高溫熔融擴(kuò)散工藝將陶瓷基板與高純無(wú)氧銅覆接到一起,所形成的金屬層具有導(dǎo)熱性好、附著強(qiáng)度高、機(jī)械性能優(yōu)良、便于刻蝕、絕緣性及熱循環(huán)能力高的優(yōu)點(diǎn),但是后續(xù)也需要圖形化工藝,同時(shí)對(duì)AlN進(jìn)行表面熱處理時(shí)形成的氧化物層會(huì)降低AlN基板的熱導(dǎo)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(qiáng)度,膨脹系數(shù)小,導(dǎo)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(jié)晶中的作用:二次再結(jié)晶在取向鋼的制造過(guò)程中不可缺少,它是在鋼鐵材料的方向性方面發(fā)生的現(xiàn)象??梢赃@樣形容,在幾乎無(wú)方向性的基體中,一粒沙子在一瞬間長(zhǎng)大成1立方米大的巖石,其結(jié)晶方位大約可達(dá)到95%的取向度。在此期問(wèn),為了抑制基體的長(zhǎng)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?wù)凙IN。關(guān)于二次再結(jié)晶的機(jī)理已有很多文獻(xiàn)介紹,這里就A1N的特殊性進(jìn)行描述。HiB鋼熱軋材中的A1N必須是固溶態(tài)或極細(xì)小的AIN。具有(100)[001]方位的立方體織構(gòu)鋼,可以通過(guò)對(duì)含A1熱軋板進(jìn)行交叉冷軋得到,這時(shí)該鋼種具有以下三個(gè)重要的特征。AlN很好是1微米左右粗大尺寸,為此,熱軋時(shí)板坯加熱溫度低好,熱軋板的高溫退火對(duì)AIN的粗大化有利。采用交叉熱軋,雖然可以進(jìn)一步提高產(chǎn)生(100)面的機(jī)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