陶瓷線路板的耐熱循環(huán)性能是其可靠性關(guān)鍵參數(shù)之一。本文對陶瓷基板在反復(fù)周期性加熱過程中發(fā)生的變形情況進(jìn)行了研究。通過實驗發(fā)現(xiàn),陶瓷覆銅板在周期性加熱過程中,存在類似金屬材料在周期載荷作用下出現(xiàn)的棘輪效應(yīng)和包辛格效應(yīng)。結(jié)合ANSYS有限元計算結(jié)果,可以推斷,陶瓷線路板的失效開裂與金屬層的塑性變形或位錯運動直接相關(guān)。另外,活性金屬釬焊陶瓷基板的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性優(yōu)于直接覆銅陶瓷基板。隨著功率器件工作電壓、電流的增加和芯片尺寸不斷減小,芯片功率密度急劇增加,對芯片的散熱封裝的可靠性提出了更高挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)柔性基板或金屬基板已滿足不了第三代半導(dǎo)體模塊高功率、高散熱的要求,陶瓷基板具有良好的導(dǎo)熱性、耐熱性、絕緣性、低熱膨脹系數(shù),是功率電子器件中關(guān)鍵基礎(chǔ)材料。陶瓷基板由金屬線路層和陶瓷層組成,由于陶瓷和金屬之間存在較大的熱膨脹差異,使用過程中產(chǎn)生的熱應(yīng)力會造成基板開裂失效,因此,對陶瓷基板耐熱循環(huán)可靠性研究具有重要意義。氮化鋁可用作鋁、銅、銀、鉛等金屬熔煉的坩堝和燒鑄模具材料。衢州陶瓷氮化鋁粉體商家
氮化鋁因其相對優(yōu)異的導(dǎo)熱性和無毒性質(zhì)而成為很常用的材料。它具有非常高的導(dǎo)熱性和出色的電絕緣性能的非常有趣的組合。這使得氮化鋁注定用于電力和微電子應(yīng)用。例如,它在半導(dǎo)體中用作電路載體(基板)或在 LED 照明技術(shù)或大功率電子設(shè)備中用作散熱器。氮化鋁耐熔融鋁、鎵、鐵、鎳、鉬、硅和硼。氮化鋁可以金屬化、電鍍和釬焊。它也是一種良好的電絕緣體,如果需要,可以很容易地進(jìn)行金屬化。出于這個原因,該材料通常用作散熱器或其他需要快速散熱的應(yīng)用。氮化鋁可以形成大的形狀,也很容易作為薄基板獲得。氮化鋁主要用于電子領(lǐng)域,特別是當(dāng)散熱是一項重要功能時。高導(dǎo)熱性和出色的電絕緣性使氮化鋁適用于各種極端環(huán)境,尤其適用于要求苛刻的電氣應(yīng)用。氮化鋁的特性是高導(dǎo)熱性、高電絕緣能力和低熱膨脹。衢州陶瓷氮化鋁粉體商家氮化鋁的商品化程度并不高,這也是影響氮化鋁陶瓷進(jìn)一步發(fā)展的關(guān)鍵因素。
具有優(yōu)良的耐磨損性能,可用作研磨材料和耐磨損零件,但由于造價高,只能用于磨損嚴(yán)重的部位。將某些易氧化的金屬或非金屬表面包裹AlN涂層,可以提高其抗氧化、耐磨的性能;也可以用作防腐蝕涂層,如腐蝕性物質(zhì)的處理器和容器的襯里等。純度高、致密度高、氣孔率少的氮化鋁陶瓷呈透明狀,可用來制作電子光學(xué)器件。也可用作雷達(dá)和紅外線的透過材料,因此,在**方面同樣具有良好的發(fā)展。氮化鋁陶瓷同樣可以用來制作納米陶瓷管,可以用在發(fā)熱板,作載熱材料,在微電子工業(yè)用途范圍較廣。
燒結(jié)是指陶瓷粉體經(jīng)壓力壓制后形成的素坯在高溫下的致密化過程,在燒結(jié)溫度下陶瓷粉末顆粒相互鍵聯(lián),晶粒長大,晶界和坯體內(nèi)空隙逐漸減少,坯體體積收縮,致密度增大,直至形成具有一定強(qiáng)度的多晶燒結(jié)體。氮化鋁作為共價鍵化合物,難以進(jìn)行固相燒結(jié)。通常采用液相燒結(jié)機(jī)制,即向氮化鋁原料粉末中加入能夠生成液相的燒結(jié)助劑,并通過溶解產(chǎn)生液相,促進(jìn)燒結(jié)。AlN燒結(jié)動力:粉末的比表面能、晶格缺陷、固液相之間的毛細(xì)力等。要制備高熱導(dǎo)率的AlN陶瓷,在燒結(jié)工藝中必須解決兩個問題:是要提高材料的致密度,第二是在高溫?zé)Y(jié)時,要盡量避免氧原子溶入的晶格中。氮化鋁的電阻率較高,熱膨脹系數(shù)低,硬度高,化學(xué)穩(wěn)定性好但與一般絕緣體不同。
氮化鋁粉體的制備工藝主要有直接氮化法和碳熱還原法,此外還有自蔓延合成法、高能球磨法、原位自反應(yīng)合成法、等離子化學(xué)合成法及化學(xué)氣相沉淀法等。直接氮化法:直接氮化法就是在高溫的氮氣氣氛中,鋁粉直接與氮氣化合生成氮化鋁粉體,其化學(xué)反應(yīng)式為2Al(s)+N2(g)→2AlN(s),反應(yīng)溫度在800℃-1200℃。其優(yōu)點是工藝簡單,成本較低,適合工業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)。其缺點是鋁粉表面有氮化物產(chǎn)生,導(dǎo)致氮氣不能滲透,轉(zhuǎn)化率低;反應(yīng)速度快,反應(yīng)過程難以控制;反應(yīng)釋放出的熱量會導(dǎo)致粉體產(chǎn)生自燒結(jié)而形成團(tuán)聚,從而使得粉體顆粒粗化,后期需要球磨粉碎,會摻入雜質(zhì)。氮化鋁材料有陶瓷型和薄膜型兩種。衢州陶瓷氧化鋁銷售公司
氮化鋁防導(dǎo)熱性好,熱膨脹系數(shù)小,是良好的耐熱沖擊材料。衢州陶瓷氮化鋁粉體商家
氮化鋁陶瓷有哪些特性和應(yīng)用呢:高導(dǎo)熱性和出色的電絕緣性使氮化鋁適用于各種極端環(huán)境。氮化鋁是一種高性能材料,特別適用于要求嚴(yán)苛的電氣應(yīng)用。我們將較廣的技術(shù)理解與與客戶合作的承諾相結(jié)合,確保我們的材料解決方案滿足嚴(yán)格的規(guī)格,同時提供的性能。氮化鋁可以通過干壓和燒結(jié)或使用適當(dāng)?shù)臒Y(jié)助劑通過熱壓生產(chǎn),這些過程的結(jié)果是一種在包括氫氣和二氧化碳?xì)夥赵趦?nèi)的一系列惰性環(huán)境中在高溫下穩(wěn)定的材料。氮化鋁主要用于電子領(lǐng)域,特別是當(dāng)散熱是一項重要功能時。氮化鋁的特性也使其特別適用于制造耐腐蝕產(chǎn)品。典型的氮化鋁特性包括:非常好的導(dǎo)熱性、熱膨脹系數(shù)與硅相似、良好的介電性能、良好的耐腐蝕性、在半導(dǎo)體加工環(huán)境中的穩(wěn)定性。典型的氮化鋁應(yīng)用包括:導(dǎo)熱片、電子基板、IC封裝、功率晶體管基極、微波器件封裝。衢州陶瓷氮化鋁粉體商家