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发布时间：2024-04-22 08:46:37 来源：山西宝马国际娱乐注册有限公司   阅览次数：6次

直接覆铜陶瓷基板是基于氧化铝陶瓷基板的一种金属化技术，利用铜的含氧共晶液直接将铜敷接在陶瓷上，在铜与陶瓷之间存在很薄的过渡层。由于ＡｌＮ陶瓷对铜几乎没有浸润性能，所以在敷接前必须要对其表面进行氧化处理。由于ＤＢＣ基板的界面靠很薄的一层共晶层粘接，实际生产中很难控制界面层的状态，导致界面出现空洞。界面孔洞率不易控制，在承受大电流时，界面空洞周围会产生较大的热应力，导致陶瓷开裂失效，因此还有必要进行相关基础理论研究和工艺条件的优化。活性金属钎焊陶瓷基板是利用钎料中含有的少量活性元素，与陶瓷反应形成界面反应层，实现陶瓷金属化的一种方法。活性钎焊时，通过钎料的润湿性和界面反应可使陶瓷和金属形成致密的界面，但残余热应力大是陶瓷金属化中普遍存在的问题。直至980℃，氮化铝在氢气及二氧化碳中仍相当稳定。宝马在线娱乐网址体育真人 必赢国际网站

氮化铝(AlN)是一种六方纤锌矿结构的共价键化合物，晶格参数为a=3.114，c=4.986。纯氮化铝呈蓝白色，通常为灰色或灰白色，是典型的III-Ⅴ族宽禁带半导体材料。氮化铝(AlN)具有度、高体积电阻率、高绝缘耐压、热膨胀系数、与硅匹配好等特性，不但用作结构陶瓷的烧结助剂或增强相，尤其是在近年来大火的陶瓷电子基板和封装材料领域，其性能远超氧化铝。与其它几种陶瓷材料相比较，氮化铝陶瓷综合性能优良，非常适用于半导体基片和结构封装材料，在电子工业中的应用潜力非常巨大。理论上AlN热导率可达320W·m-1·K-1，但由于AlN中的杂质和缺陷造成实际产品的热导率还不到200W·m-1·K-1。这主要是由于晶体内的结构基元都不可能有完全严格的均匀分布，总是存在稀疏稠密的不同区域，所以载流声子在传播过程中，总会受到干扰和散射。宝马在线娱乐网址体育真人 必赢国际网站氮化铝陶瓷作为耐火材料应用于纯铁、铝以及铝合金的熔炼。

氮化铝的应用：应用于陶瓷及耐火材料，氮化铝可应用于结构陶瓷的烧结，制备出来的氮化铝陶瓷，不但机械性能好，抗折强度高于Al2O3和BeO陶瓷，硬度高，还耐高温耐腐蚀。利用AlN陶瓷耐热耐侵蚀性，可用于制作坩埚、Al蒸发皿等高温耐蚀部件。此外，纯净的AlN陶瓷为无色透明晶体，具有优异的光学性能，可以用作透明陶瓷制造电子光学器件装备的高温红外窗口和整流罩的耐热涂层。复合材料，环氧树脂/AlN复合材料作为封装材料，需要良好的导热散热能力，且这种要求愈发严苛。环氧树脂作为一种有着很好的化学性能和力学稳定性的高分子材料，它固化方便，收缩率低，但导热能力不高。通过将导热能力优异的AlN纳米颗粒添加到环氧树脂中，可有效提高材料的热导率和强度。

氮化铝粉体的制备工艺：碳热还原法：碳热还原法就是将混合均匀的Al2O3和C在N2气氛中加热，首先Al2O3被还原，所得产物Al再与N2反应生成AlN，其化学反应式为：Al2O3(s)+3C(s)+N2(g)→2AlN(s)+3CO(g)；其优点是原料丰富，工艺简单；粉体纯度高，粒径小且分布均匀。其缺点是合成时间长，氮化温度较高，反应后还需对过量的碳进行除碳处理，导致生产成本较高。高能球磨法：高能球磨法是指在氮气或氨气气氛下，利用球磨机的转动或振动，使硬质球对氧化铝或铝粉等原料进行强烈的撞击、研磨和搅拌，从而直接氮化生成氮化铝粉体的方法。其优点是：高能球磨法具有设备简单、工艺流程短、生产效率高等优点。其缺点是：氮化难以完全，且在球磨过程中容易引入杂质，导致粉体的质量较低。结晶氮化铝溶于水、无水乙醇、，微溶于盐酸，其水溶液呈酸性。

氮化铝因其相对优异的导热性和无毒性质而成为很常用的材料。它具有非常高的导热性和出色的电绝缘性能的非常有趣的组合。这使得氮化铝注定用于电力和微电子应用。例如，它在半导体中用作电路载体（基板）或在 LED 照明技术或大功率电子设备中用作散热器。氮化铝耐熔融铝、镓、铁、镍、钼、硅和硼。氮化铝可以金属化、电镀和钎焊。它也是一种良好的电绝缘体，如果需要，可以很容易地进行金属化。出于这个原因，该材料通常用作散热器或其他需要快速散热的应用。氮化铝可以形成大的形状，也很容易作为薄基板获得。氮化铝主要用于电子领域，特别是当散热是一项重要功能时。高导热性和出色的电绝缘性使氮化铝适用于各种极端环境，尤其适用于要求苛刻的电气应用。氮化铝的特性是高导热性、高电绝缘能力和低热膨胀。电子封装基片材料：常用的陶瓷基片材料有氧化铍、氧化铝、氮化铝等。宝马在线娱乐网址体育真人 必赢国际网站

根据氮化铝的热传导性能，低致密度的样品存在的大量气孔，会影响声子的散射。宝马在线娱乐网址体育真人 必赢国际网站

氮化铝陶瓷的运用：氮化铝陶瓷基板：氮化铝陶瓷基板热导率高，膨胀系数低，强度高，耐高温，耐化学腐蚀，电阻率高，介电损耗小，是理想的大规模集成电路散热基板和封装材料。氮化铝陶瓷零件：氮化铝 (AlN) 具有高导热性、高耐磨性和耐腐蚀性，是半导体和医疗行业很理想的材料。典型应用包括：加热器、静电卡盘、基座、夹环、盖板和 MRI 设备。氮化铝陶瓷使用须知：氮化铝陶瓷在700°C的空气中会发生表面氧化，即使在室温下，也检测到5-10nm的表面氧化层。这将有助于保护材料本体，但它也将降低材料表面的导热率。在惰性气氛中，该氧化层可在高达1350°C 的温度下保护材料本体，当在高于此温度时本体将会发生大量氧化。氮化铝陶瓷在高达 980°C 的氢气和二氧化碳气氛中是稳定的。氮化铝陶瓷会与无机酸和强碱、水等液体发生化学反应并缓慢溶解，所有它不能直接浸泡在这类物质中使用。但氮化铝可以抵抗大多数熔盐的侵蚀，包括氯化物和冰晶石。宝马在线娱乐网址体育真人 必赢国际网站

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