深圳微米氮化铝

在氮化铝一系列重要的性质中，很为明显的是高的热导率。关于氮化铝的导热机理，国内外已做了大量的研究，并已形成了较为完善的理论体系。主要机理为：通过点阵或晶格振动，即借助晶格波或热波进行热的传递。量子力学的研究结果告诉我们，晶格波可以作为一种粒子——声子的运动来处理。热波同样具有波粒二象性。载热声子通过结构基元(原子、离子或分子)间进行相互制约、相互协调的振动来实现热的传递。如果晶体为具有完全理想结构的非弹性体，则热可以自由的由晶体的热端不受任何干扰和散射向冷端传递，热导率可以达到很高的数值。其热导率主要由晶体缺陷和声子自身对声子散射控制。氮化铝膜很早用化学气相沉积(CVI)制备，其沉积温度高达1000摄氏度以上。深圳微米氮化铝

热导率K在声子传热中的关系式为：K=1/3cvλ；上式c为陶瓷体本身的热容，v为声子的平均运动速度，λ为声子的平均自由程。材料本身的热容（c）接近常数，氮化铝的热容大是氮化铝的热导率高的原因之一，声子速度（v）与晶体密度和弹性力学性质有关，也可视为常数，所以，声子的传播距离（平均自由程），是影响很终宏观上氮化铝陶瓷的热导率表现的关键。所以我们通过氮化铝内部声子的热传导机理可知，要想热导率高，就要使声子的传播更远（自由程大），也即减少传播的阻力，这种阻力一般来自于声子扩散过程中的各种散射。烧结后的陶瓷内部通常会有各种晶体缺陷、杂质、气孔以及引入的第二相，这些因素的作用使声子发生散射，也就影响了很终的热导率。通过不断研究证实，在众多影响AlN陶瓷热导率因素中，AlN陶瓷的显微结构、氧杂质含量尤为突出。东莞纳米氮化铝砷化镓表面的氮化铝涂层，能保护它在退火时免受离子的注入。

高导热氮化铝基片的烧结工艺重点包括烧结方式、烧结助剂的添加、烧结气氛的控制等。放电等离子烧结是20世纪90年代发展并成熟的一种烧结技术，它利用脉冲大电流直接施加于模具和样品上，产生体加热使被烧结样品快速升温；同时，脉冲电流引起颗粒间的放电效应，可净化颗粒表面，实现快速烧结，有效地抑制颗粒长大。使用SPS技术能够在较低温度下进行烧结，且升温速度快，烧结时间短。微波烧结是利用特殊频段的电磁波与介质的相互耦合产生介电损耗，使坯体整体加热的烧结方法。微波同时提高了粉末颗粒活性，加速物质的传递。微波烧结也是一种快速烧结法，同样可保证样品安全卫生无污染。虽然机理与放电等离子体烧结有所不同，但是两者都能实现整体加热，才能极大地缩短烧结周期，所得陶瓷晶体细小均匀。

AlN陶瓷金属化的方法主要有：薄膜金属化（如Ti/Pd/Au）、厚膜金属化（低温金属化、高温金属化）、化学镀金属化（如Ni）、直接覆铜法（DBC）及激光金属化。薄膜金属化法采用溅射镀膜等真空镀膜法使膜材料和基板结合在一起，通常在多层结构基板中，基板内部金属和表层金属不尽相同，陶瓷基板相接触的薄膜金属应该具有反应性好、与基板结合力强的特性，表面金属层多选择电导率高、不易氧化的金属。由于是气相沉积，原则上任何金属都可以成膜，任何基板都可以金属化，而且沉积的金属层均匀，结合强度高。但薄膜金属化需要后续图形化工艺实现金属引线的图形制备，成本较高。陶瓷电子基板和封装材料领域，其性能远超氧化铝。

目前AlN基片较常用的烧结工艺一般有5种，即热压烧结、无压烧结、放电等离子烧结(SPS)、微波烧结和自蔓延烧结。热压烧结是在加热粉体的同时进行加压，利用通电产生的焦耳热和加压造成的塑性变形来促进烧结过程的进行。相对于无压烧结来说，热压烧结的烧结温度要低得多，而且烧结体致密，气孔率低，但其加热、冷却所需时间较长，且只能制备形状不太复杂的样品。热压烧结是目前制备高热导率致密化AlN陶瓷的主要工艺。由于AlN具有很强的共价性，故其在常压烧结时需要的烧结温度很高。在常压烧结条件下，添加了Y2O3的AlN粉能产生液相烧结的温度为1600℃以上，且烧结温度要受AlN粒度、添加剂种类及添加剂的含量等因素的影响。常压烧结的烧结温度一般为1600～2000℃，保温时间为2h。随着工业技术的高速发展，传统的成型方法已难以满足人们对陶瓷材料在性能和形状方面的要求。广州耐温氮化铝销售公司

由于铝和氮的原子序数小，氮化铝本身具有很高的热导率。深圳微米氮化铝

氮化铝材料有陶瓷型和薄膜型两种。氮化铝热导率高、绝缘性能好电阻率高达4x lUfs7,"cm.,热膨胀系数小(2.55一3.8U; x i0一“K一‘，化学性能稳定，在innU℃时才与空气发生氧化。在真空中可稳定到ISUU}}。致密型氮化铝是抗水的，几乎不与浓无机酸发生反应。密度为3.26gIcm3,熔点24UU C'弹性模量为3U( -- 31 f7C}Pa,抗弯强度为2sa一350MPa ,莫氏硬度为g.A1N陶瓷用粉末冶金法制得』氮化铝薄膜用反应溅射法制得。AlU陶瓷片川于大功率半导体集成电路和大功率的厚模电路,AIN薄膜用于薄膜器件的介质和耐磨、耐热、散热好的镀层。深圳微米氮化铝

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