氮化鋁粉體的成型工藝有多種,傳統(tǒng)的成型工藝諸如模壓,熱壓,等靜壓等均適用。由于氮化鋁粉體的親水性強,為了減少氮化鋁的氧化,成型過程中應盡量避免與水接觸。另外,據(jù)中國粉體網(wǎng)編輯了解,熱壓、等靜壓雖然適用于制備高性能的塊體氮化鋁瓷材料,但成本高、生產(chǎn)效率低,無法滿足電子工業(yè)對氮化鋁陶瓷基片用量日益增加的需求。為了解決這一問題,近年來人們研究采用流延法成型氮化鋁陶瓷基片。流延法目前已成為電子工業(yè)用氮化鋁陶瓷的主要成型工藝。流延成型制備多層氮化鋁陶瓷的主要工藝是: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,采用組合模沖成標準片,然后用程控沖床沖成通孔,用絲網(wǎng)印刷印制金屬圖形,將每一個具有功能圖形的生坯片疊加,層壓成多層陶瓷生坯片,在氮氣中約700℃排除粘結(jié)劑,然后在1800℃氮氣中進行共燒,電鍍后即形成多層氮化鋁陶瓷。氮化鋁抗熔融金屬侵蝕的能力強,是熔鑄純鐵、鋁或鋁合金理想的坩堝材料。杭州電絕緣氧化鋁哪家好
氮化鋁(AlN)陶瓷作為一種新型的電子器件封裝基板材料,具有熱導率高、強度高、熱膨脹系數(shù)低、介電損耗小、耐高溫及化學腐蝕,絕緣性好,而且無毒環(huán)保等優(yōu)良性能,是被國內(nèi)外一致看好很具有發(fā)展前景的陶瓷材料之一。作為一種非常適合用于高功率、高引線和大尺寸芯片封裝基板材料,氮化鋁陶瓷基板的熱導率一直是行業(yè)內(nèi)關(guān)注研究的難題,目前商用氮化鋁基板的熱導率距離其理論熱導率還有很大的差距,因此,在降低氮化鋁陶瓷燒結(jié)溫度的同時研制出更高熱導率的氮化鋁陶瓷基板,對于電子器件的快速發(fā)展有著重大意義。要想制備出熱導率更高的氮化鋁基板,就要從其導熱原理出發(fā),探究究竟哪些因素影響了熱導率。金華電絕緣氮化鋁品牌氮化鋁薄膜可制成高頻壓電元件、超大規(guī)模集成電路基片等。
氮化鋁粉體的合成方法:自蔓延高溫合成法:該方法為鋁粉的直接氮化,充分利用了鋁粉直接氮化為強放熱反應的特點,將鋁粉于氮氣中點然后,利用鋁和氮氣之間的高化學反應熱使反應自行維持下去,合成AlN。其反應式與Al粉直接氮化法相同,即為2Al+N2→2AlN。化學氣相沉積法:利用鋁的揮發(fā)性化合物與氮氣或氨氣反應,從氣相中沉淀析出氮化鋁粉末;根據(jù)選擇鋁源的不同,分為無機物(鹵化鋁)和有機物(烷基鋁)化學氣相沉積法。該工藝存在對設備要求較高,生產(chǎn)效率低,采用烷基鋁為原料會導致成本較高,而采用無機鋁為原料則會生成腐蝕性氣體,所以目前還難以進行大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
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。排膠工藝包括熱排膠和溶劑排膠。起初主要采用熱排膠,簡單地把有機物燒除,這種方式能耗高、時間長。為了提高排膠效率,一些學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間。注射成型的工藝特點:可近凈尺寸成型各種復雜形狀,很少(或無需)進行機械加工;成型產(chǎn)品生坯密度均勻,且表面光潔度及強度高;成型產(chǎn)品燒結(jié)體性能優(yōu)異且一致性好;易于實現(xiàn)機械化和自動化生產(chǎn),生產(chǎn)效率高。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。
影響氮化鋁陶瓷熱導率的因素:致密度:根據(jù)氮化鋁的熱傳導性能,低致密度的樣品存在的大量氣孔,會影響聲子的散射,降低其平均自由程,進而降低氮化鋁陶瓷的熱導率。同時,低致密度的樣品其機械性能也可能達不到相關(guān)應用要求。因此,高致密度是氮化鋁陶瓷具有高熱導率的前提。顯微結(jié)構(gòu):氮化鋁陶瓷的顯微組織結(jié)構(gòu)與其熱力學性能有著一一對應,顯微結(jié)構(gòu)包括晶粒尺寸、形貌和晶界第二相的含量及分布等。實際的氮化鋁陶瓷為多相組成的多晶體,它主要由氮化鋁晶相、鋁酸鹽第二相(晶界相)以及氣孔等缺陷組成。除了對氮化鋁的晶格缺陷進行研究外,許多人還對氮化鋁的晶粒、晶界形貌、晶界相的組成、性質(zhì)、含量、分布、以及它們與熱導率的關(guān)系進行了較廣研究,一般認為鋁酸鹽第二相的分布對熱導率的影響很為重要。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。杭州單晶氧化鋁品牌
氮化鋁陶瓷成為新一代大規(guī)模集成電路、半導體模塊電路及大功率器件的理想散熱和封裝材料。杭州電絕緣氧化鋁哪家好
氮化鋁材料有陶瓷型和薄膜型兩種。氮化鋁熱導率高、絕緣性能好電阻率高達4x lUfs7,"cm.,熱膨脹系數(shù)小(2.55一3.8U; x i0一“K一‘,化學性能穩(wěn)定,在innU℃時才與空氣發(fā)生氧化。在真空中可穩(wěn)定到ISUU}}。致密型氮化鋁是抗水的,幾乎不與濃無機酸發(fā)生反應。密度為3.26gIcm3,熔點24UU C'彈性模量為3U( -- 31 f7C}Pa,抗彎強度為2sa一350MPa ,莫氏硬度為g.A1N陶瓷用粉末冶金法制得』氮化鋁薄膜用反應濺射法制得。AlU陶瓷片川于大功率半導體集成電路和大功率的厚模電路,AIN薄膜用于薄膜器件的介質(zhì)和耐磨、耐熱、散熱好的鍍層。杭州電絕緣氧化鋁哪家好