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氮化鋁陶瓷因具有高熱導率、與硅相匹配的熱膨脹系數、比強度高、密度低及無毒等優點,成為微電子工業中最理想的電路基板、封裝材料。尤其是超大規模集成電路制作中,儲量越來越密的芯片集成度成百上千倍的增加,傳統的Al2O3基板材料越來越難以滿足電路板的散熱等要求,而AlN憑借其“超強的導熱能力”將挑起重擔,為集成電路的進一步發展做出巨大貢獻。未來,必將是信息技術的時代,也是電子產品開掛的時代,想必大家都有同感。氮化鋁也必將成為時代的“寵兒”。氮化鋁還具有高強度、高硬度、高抗彎強度,化學穩定性和耐腐蝕特性,在空氣中加熱至1000℃以及在真空達到1400℃時仍然可以保持穩定,可用作熔煉有色金屬、稀有金屬和半導材料砷化鎵的坩堝,蒸發舟、熱電偶保護管等。此外,氮化鋁可用作紅外線及雷達透過材料,在國防軍工也是具有很好的發展前景,據說,老美就專門成立了一個“AlN工作部”的專門機構致力促進氮化鋁板基板在美國的產業化進程,而目前美國主要將AlN氮化鋁應用于軍事領域。如此多能的氮化鋁材料,在生產過程中面臨中許多制約其應用的關鍵技術因素,目前主要包括如下幾個部分:1、低氧含量AlN粉體的制備一般認為要獲得性能優良的氮化鋁陶瓷,首先是要制備出高純度、細粒度、窄分布、性能穩定、低氧含量低(<1.5%)、低鐵含量(<0.01%)的AlN粉末。2、氮化鋁粉體的表面改性氮化鋁具有較強的親水性,暴露于空氣中氧含量會增加,影響燒結制品的熱導率,同時在制備過程中也會增加氧的含量,所以需要采取一定的工藝對氮化鋁粉體進行表面改性,以提高氮化鋁的抗水化能力以適應工藝及產品品質要求。3、氮化鋁陶瓷的成型工藝氮化鋁粉體的成型工藝有很多,其中熱壓、等靜壓等適用于制備高性能的塊狀氮化鋁陶瓷材料,但這兩種方法生產效率低、成本高,無法滿足電子工業對氮化鋁陶瓷基板的生產要求。因此,為了適應電子工業的生產速度及成本要求,氮化鋁基片的主要成型工藝為流延成型法。為了配合更加復雜的零部件的生產,氮化鋁的注射成型工藝研究也較為火爆。4、氮化鋁的燒結工藝氮化鋁屬于共價化合物,熔點高,原子自擴散系數小。因此,純的AlN粉末在通常的燒結條件下很難燒結致密,所以需要引入燒結助劑或采用新型燒結技術進行氮化鋁陶瓷的燒結。導熱界面材料是一種普遍用于IC封裝和電子散熱的材料,主要用于填補兩種材料接合或接觸時產生的微空隙及表面凹凸不平的孔洞,提高器件散熱性能。理想的熱界面材料應具有的特性是:1、高導熱性;2、高柔韌性;3、絕緣性;4、適用性廣,既能被用來填充小空隙,也能填充大縫隙。而氮化鋁作為一種高導熱、低熱膨脹系數的陶瓷材料,導熱性能遠超氧化鋁,能耐2200 度的高溫,因此被廣泛應用于微電子學,作為電路基板、封裝殼體等。當然還有高熱系數的更高的材料氧化鈹,但氧化鈹具有毒性,氮化鋁卻沒有。

東莞東超新材料開發出的球形氮化鋁粉體具有高導熱率和絕緣性,將其加入樹脂或塑料中,能顯著提高樹脂或塑料的導熱性能。氮化鋁粉體是一種具有高熱傳導系數、優良電絕緣性能材料,氮化鋁粉體純度高,粒徑小,分布均勻,比表面積大,高表面活性,松裝密度低,具有良好的分散性和注射成形性能,可用于復合材料,與半導體硅匹配性好,界面相容性好,能提高復合材料的機械性能和導熱介電性能。具有導熱率高、填充率高、物化性質穩定?的特點;可應用于導熱墊片、導熱凝膠、高導熱覆銅板、印刷電路板半固化、導熱工程塑料。
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來源:粉體圈
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