丽水电绝缘氮化硼

氮化铝是一种综合性能优良的陶瓷材料，由于氮化铝是共价化合物，自扩散系数小，熔点高，导致其难以烧结，直到20世纪50年代，人们才成功制得氮化铝陶瓷，并作为耐火材料应用于纯铁、铝以及铝合金的熔炼。自20世纪70年代以来，随着研究的不断深入，氮化铝的制备工艺日趋成熟，其应用范围也不断扩大。尤其是进入21世纪以来，随着微电子技术的飞速发展，电子整机和电子元器件正朝微型化、轻型化、集成化，以及高可靠性和大功率输出等方向发展，越来越复杂的器件对基片和封装材料的散热提出了更高要求，进一步促进了氮化铝产业的蓬勃发展。由于铝和氮的原子序数小，氮化铝本身具有很高的热导率。丽水电绝缘氮化硼

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。绍兴绝缘氮化硼氮化铝具有高绝缘耐压、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。

氮化铝陶瓷因具有高热导率、低膨胀系数、度、耐腐蚀、电性能优、光传输性好等优异特性，是理想的大规模集成电路散热基板和封装材料。随着我国电子信息产业蓬勃发展，电子设备仪器的小型轻量化，以及混合集成度大幅提高，对散热基板的导热性能要求越来越高，氮化铝陶瓷的热导率较氧化铝陶瓷高5倍以上，膨胀系数低，与硅芯片的匹配性更好，因此在大功率器件等领域，已逐渐取代氧化铝基板，成为市场主流。但氮化铝陶瓷基板行业进入技术壁垒高，全球市场中，具有量产能力的企业主要集中在日本，日本企业在国际氮化铝陶瓷基板市场中处于垄断地位，此外，中国台湾地区也有部分产能。而随着国内市场对氮化铝陶瓷基板的需求快速上升，在市场的拉动下，进入行业布局的企业开始增多，但现阶段我国拥有量产能力的企业数量依然极少。

氮化铝具有高热导率、良好的电绝缘性、低介电常数、无毒等性能，应用前景十分广阔，特别是随着大功率和超大规模集成电路的发展，集成电路和基片间散热的重要性也越来越明显。因此，基片必须要具有高的导热率和电阻率。为满足这一要求，国内外研究学者开发出了一系列高性能的陶瓷基片材料，其中主要包括：Al2O3、BeO、AlN、BN、Si3N4、SiC，其中氮化铝是综合性能很优良的新型先进陶瓷材料，被认为是新一代高集成度半导体基片和电子器件的理想封装材料。烧结过程是氮化铝陶瓷制备的一个重要阶段，直接影响陶瓷的显微结构如晶粒尺寸与分布、气孔率和晶界体积分数等。因此烧结技术成为制备高质量氮化铝陶瓷的关键技术。氮化铝陶瓷常用的烧结技术有无压烧结、热压烧结、放电等离子烧结、微波烧结等。成型工艺是陶瓷制备的关键技术，是提高产品性能和降低生产成本的重要环节之一。

氮化铝陶瓷基片（AlN）是新型功能电子陶瓷材料，是以氮化铝粉作为原料，采用流延工艺，经高温烧结而制成的陶瓷基片。氮化铝陶瓷基板具有氮化铝材料的各种优异特性，符合封装电子基片应具备的性质，能高效地散除大型集成电路的热量，是高密度，大功率，多芯片组件等半导体器件和大功率，高亮度的LED基板及封装材料的关键材料，被认为是很理想的基板材料。较广应用于功率晶体管模块基板、激光二极管安装基板、半导体制冷器件、大功率集成电路，以及作为高导热基板材料在IC封装中使用。氮化铝陶瓷是以氮化铝(AIN)为主晶相的陶瓷。丽水电绝缘氮化硼

氮化铝陶瓷具有优良的绝缘性、导热性、耐高温性、耐腐蚀性以及与硅的热膨胀系数相匹配等优点。丽水电绝缘氮化硼

氮化铝粉体的合成方法：直接氮化法：在高温氮气氛围中，铝粉直接与氮气化合生产氮化铝粉末，反应温度一般在800℃~1200℃。反应式为：2Al＋Ｎ2→2AlN。该方法的缺点很明显，在反应初期，铝粉颗粒表面会逐渐生成氮化物膜，使氮气难以进一步渗透，阻碍氮气反应，致使产率较低；又由于铝和氮气之间的反应是强放热反应，速度很快，造成AlN粉体自烧结，形成团聚，使得粉体颗粒粗化。碳热还原法：将氧化铝粉末和碳粉的混合粉末在高温下（1400℃~1800℃）的流动氮气中发生还原氮化反应生成AlN粉末。其反应式为：Al2O3＋3Ｃ＋Ｎ2→２AlN＋3CO。该方法的主要难点在于，对氧化铝和碳的原料要求比较高，原料难以混合均匀，氮化温度较高，合成时间较长，而且还需对过量的碳进行除碳处理，工艺复杂，制备成本较高。丽水电绝缘氮化硼

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