高電阻率、高熱導率和低介電常數(shù)是電子封裝用基片材料的很基本要求。封裝用基片還應與硅片具有良好的熱匹配、易成型、高表面平整度、易金屬化、易加工、低成本等特點和一定的力學性能。陶瓷由于具有絕緣性能好、化學性質穩(wěn)定、熱導率高、高頻特性好等優(yōu)點,成為很常用的基片材料。常用的陶瓷基片材料有氧化鈹、氧化鋁、氮化鋁等,其中氧化鋁陶瓷基板的熱導率低,熱膨脹系數(shù)和硅不太匹配;氧化鈹雖然有優(yōu)良的性能,但其粉末有劇毒;而氮化鋁陶瓷具有高熱導率、好的抗熱沖擊性、高溫下依然擁有良好的力學性能,被認為是很理想的基板材料。氮化鋁陶瓷擁有高硬度和高溫強度性能,可用作切割工具、砂輪和拉絲模以及制造工具材料、金屬陶瓷材料的原料。還具有優(yōu)良的耐磨損性能,可用作耐磨損零件,但由于造價高,只能用于磨損嚴重的部位。將某些易氧化的金屬或非金屬表面包覆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,如腐蝕性物質的處理器和容器的襯里等。氮化鋁的熱導率也很高,氮化鋁在整個可見光和紅外頻段都具有很高的光學透射率。嘉興微米氮化硼商家
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),同時體積也越來越小,使集成電路(IC)和電子系統(tǒng)在半導體工業(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,但隨著對電子零件的承載基板的要求越來越嚴格,它們的熱導率并不能滿足行業(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度高,且不易受溫度變化影響,同時熱導率高(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,可望應用于燃氣輪機的熱交換器上。成都微米氮化鋁粉體高溫自蔓延合成法的本質與鋁粉直接氮化法相同,但該法不需要在高溫下對Al粉進行氮化。
氮化鋁陶瓷的流延成型:粘結劑和增塑劑,在流延漿料中加入粘結劑與增塑劑主要是為了提高薄片的強度和改善薄片的韌性及延展性。流延薄片在室溫下自然干燥時,溶劑不斷揮發(fā),粘結劑則能自身固化成三維網(wǎng)絡結構防止薄片中的顆粒沉降,并且賦予薄片一定的強度。增塑劑的引入保證了薄片的柔韌性,同時降低了粘結劑在室溫和較低溫度時的玻璃化轉變溫度。流延成型的工藝特點:優(yōu)點:設備不太復雜,工藝穩(wěn)定,可連續(xù)生產(chǎn),效率高,自動化程度高,坯膜性能均一且易于控制, 適于制造各種超薄形陶瓷器件,氧化鋁陶瓷基片等。缺點:坯體密度小,收縮性高。
AIN的作用:關于密集六角結構的A1N(a=0.3104,C=0.4965nm)與硅鐵母相的析出方位關系。在2000個約1微米左右的針狀A1N中,對用電子射線可明確分析的單晶中122個、冷軋后155個試樣進行了調(diào)查。結果是,觀察到大半的針狀AIN似乎沿{100}Fe及{120}Fe為慣析面析出,但實際上,A1N與硅鐵母相之間具有一定關系。關于晶界通過一個析出物時,其對移動的抑制力,如按Zener公式,一直用取決于形狀、尺寸、體積比等因子的機械抑制力IR來進行討論。從母相晶體與AIN之問的特殊析出位向關系出發(fā),產(chǎn)生了新的抑制效果,在此,稱之為選擇抑制力。AIN對母相晶體之所以具有特定的析出位向關系,是因為其析出方位穩(wěn)定的原因。在實際產(chǎn)品中,氮化鋁的晶體結構不能完全均均勻分布,并且存在許多雜質和缺陷。
納米氮化鋁粉體主要用途:導熱塑料中的應用:納米氮化鋁粉體可以大幅度提高塑料的導熱率。通過實驗產(chǎn)品以5-10%的比例添加到塑料中,可以使塑料的導熱率從原來的0.3提高到5。導熱率提高了1l6倍多。相比較目前市場上的導熱填料(氧化鋁或哦氧化鎂等)具有添加量低,對制品的機械性能有提高作用,導熱效果提高更明顯等特點。目前相關應用廠家已經(jīng)大規(guī)模采購納米氮化鋁粉體,新型的納米導熱塑料將投放市場。高導熱硅橡膠的應用:與硅匹配性能好,在橡膠中容易分散,在不影響橡膠的機械性能的前提下(實驗證明對橡膠的機械性能還有提高作用)可大幅度提升硅橡膠的導熱率,在添加過程中不象氧化物等使黏度上升很快,添加量很小(根據(jù)導熱要求一般在5%左右就可以使導熱率提高50%-70%),現(xiàn)較廣應用與,航空以及信息工程中。直至980℃,氮化鋁在氫氣及二氧化碳中仍相當穩(wěn)定。紹興絕緣氮化硼品牌
氮化鋁膜很早用化學氣相沉積(CVI)制備,其沉積溫度高達1000攝氏度以上。嘉興微米氮化硼商家
目前,AlN陶瓷燒結氣氛有3種:中性氣氛、還原型氣氛和弱還原型氣氛。中性氣氛采用常用的N2、還原性氣氛采用CO,弱還原性氣氛則使用H2。在還原氣氛中,AlN陶瓷的燒結時間及保溫時間不宜過長,且其燒結溫度不能過高,以免AlN被還原。而在中性氣氛中不會出現(xiàn)上述情況,因此一般選擇在氮氣中燒結,以此獲得性能更高的AlN陶瓷。在氮化鋁陶瓷基板燒結過程中,除了工藝和氣氛影響著產(chǎn)品的性能外,燒結助劑的選擇也尤為重要。AlN燒結助劑一般是堿金屬氧化物和堿土金屬氧化物,燒結助劑主要有兩方面的作用:一方面形成低熔點物相,實現(xiàn)液相燒結,降低燒結溫度,促進坯體致密化;另一方面,高熱導率是AlN基板的重要性能,而實現(xiàn)AlN基板中由于存在氧雜質等各種缺陷,熱導率低于及理論值,加入燒結助劑可以與氧反應,使晶格完整化,進而提高熱導率。選擇多元復合燒結助劑,往往能獲得比單一燒結助劑更好的燒結效果找到合適的低溫燒結助劑,實現(xiàn)AlN低溫燒結,就可以減少能耗、降低成本,便于進行連續(xù)生產(chǎn)。 嘉興微米氮化硼商家
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