影響氮化鋁陶瓷熱導(dǎo)率的因素:影響氮化鋁陶瓷熱導(dǎo)率的主要因素有晶格的氧含量、致密度、顯微結(jié)構(gòu)、粉體純度等。氧含量及雜質(zhì):對(duì)于氮化鋁陶瓷來(lái)說(shuō),由于它對(duì)氧的親和作用強(qiáng)烈,氧雜質(zhì)易于在燒結(jié)過(guò)程中擴(kuò)散進(jìn)入AlN晶格,與多種缺陷直接相關(guān),是影響氮化鋁熱導(dǎo)率的很主要根源。在聲子-缺陷的散射中,起主要作用的是雜質(zhì)氧和氧化鋁的存在,由于氮化鋁易于水解和氧化,表面形成一層氧化鋁膜,氧化鋁溶入氮化鋁晶格中產(chǎn)生鋁空位。使得氮化鋁晶格出現(xiàn)非諧性,影響聲子散射,從而使氮化鋁陶瓷熱導(dǎo)率急劇降低。直接氮化法的優(yōu)點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單,成本較低,適合工業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)。東莞導(dǎo)熱氮化鋁粉體銷(xiāo)售公司
AIN氮化鋁陶瓷作為一種綜合性能優(yōu)良的新型陶瓷材料,因其氮化鋁陶瓷具有優(yōu)良的熱傳導(dǎo)性,可靠的電絕緣性,低的介電常數(shù)和介電損耗,無(wú)毒以及與硅相匹配的熱膨脹系數(shù)等一系列優(yōu)良特性,被認(rèn)為是新一代高集成度半導(dǎo)體基片和電子器件封裝的理想材料。氮化鋁陶瓷可做成氮化鋁陶瓷基板,被較廣應(yīng)用到散熱需求較高的領(lǐng)域,比如大功率LED模組,半導(dǎo)體等領(lǐng)域。高性能氮化鋁粉體是制備高熱導(dǎo)率氮化鋁陶瓷基片的關(guān)鍵,目前國(guó)外氮化鋁粉制造工藝已經(jīng)相當(dāng)成熟,商品化程度也很高。但掌握高性能氮化鋁粉生產(chǎn)技術(shù)的廠(chǎng)家并不多,主要分布在日本、德國(guó)和美國(guó)。氮化鋁粉末作為制備陶瓷成品的原料,其純度、粒度、氧含量以及其它雜質(zhì)的含量都對(duì)后續(xù)成品的熱導(dǎo)性能、后續(xù)燒結(jié),成型工藝有重要影響,是很終成品性能優(yōu)異與否的基石。東莞導(dǎo)熱氮化鋁粉體銷(xiāo)售公司影響氮化鋁陶瓷熱導(dǎo)率的主要因素有晶格的氧含量、致密度、顯微結(jié)構(gòu)、粉體純度等。
氮化鋁陶瓷的流延成型:料漿均勻流到或涂到支撐板上,或用刀片均勻的刷到支撐面上,形成漿膜,經(jīng)干燥形成一定厚度的均勻的素坯膜的一種料漿成型方法。流延成型工藝包括漿料制備、流延成型、干燥及基帶脫離等過(guò)程。溶劑和分散劑:高固相含量的流延漿料是流延成型制備高性能氮化鋁陶瓷的關(guān)鍵因素之一。溶劑和分散劑是高固相含量的流延漿料的關(guān)鍵。溶劑必須滿(mǎn)足以下條件:必須與其他添加成分相溶,如分散劑、粘結(jié)劑和增塑劑等;化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,不與粉料發(fā)生化學(xué)反應(yīng);對(duì)粉料顆粒的潤(rùn)濕性能好;易于揮發(fā)與燒除;使用安全、衛(wèi)生且對(duì)環(huán)境污染小。
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。凝膠流延成型和注凝成型,成為氮化鋁陶瓷的主要生產(chǎn)方法,從而促進(jìn)氮化鋁陶瓷的推廣與應(yīng)用。
氮化鋁陶瓷的制備技術(shù):凝膠注模成型技術(shù)原理是首先將粉體、溶劑、分散劑混合球磨,制備具有高固相、粘度的粉體-溶劑濃懸浮液,加入合適的有機(jī)單體,添加引發(fā)劑或固化劑或者通過(guò)外界條件如溫度等的變化使陶瓷漿料中的單體交聯(lián)固化,很終在坯體中形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)將陶瓷顆粒固定,使?jié){料原位固化成型。與其他成型工藝技術(shù)相比,凝膠注模成型優(yōu)點(diǎn)如下:適用范圍較廣;成型坯體缺陷和變形小,是一種近凈尺寸成型工藝;坯體強(qiáng)度較高,成型坯體可進(jìn)行機(jī)加工;坯體中有機(jī)物含量很低,排膠后成品變形?。惶沾缮骱蜔Y(jié)體密度高、均勻性好;成本低、工藝可控。目前,凝膠注模成型的主要問(wèn)題有:水機(jī)注凝成型需要對(duì)氮化鋁粉體做抗水解處理,非水基成型則需要進(jìn)一步尋找和制備凝膠網(wǎng)絡(luò)交聯(lián)密度、強(qiáng)度適宜且易于制得高固含量低粘度漿料的注凝體系。在空氣中,溫度高于700℃時(shí),氮化鋁的物質(zhì)表面會(huì)發(fā)生氧化作用。東莞導(dǎo)熱氮化鋁粉體銷(xiāo)售公司
AIN晶體以〔AIN4〕四面體為結(jié)構(gòu)單元共價(jià)鍵化合物,具有纖鋅礦型結(jié)構(gòu),屬六方晶系。東莞導(dǎo)熱氮化鋁粉體銷(xiāo)售公司
陶瓷線(xiàn)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(duì)陶瓷基板在反復(fù)周期性加熱過(guò)程中發(fā)生的變形情況進(jìn)行了研究。通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),陶瓷覆銅板在周期性加熱過(guò)程中,存在類(lèi)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(jì)算結(jié)果,可以推斷,陶瓷線(xiàn)路板的失效開(kāi)裂與金屬層的塑性變形或位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)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?xún)?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(duì)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(mǎn)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(xiàn)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(guò)程中產(chǎn)生的熱應(yīng)力會(huì)造成基板開(kāi)裂失效,因此,對(duì)陶瓷基板耐熱循環(huán)可靠性研究具有重要意義。東莞導(dǎo)熱氮化鋁粉體銷(xiāo)售公司