氮化鋁陶瓷基板作為一種新型陶瓷基板，具有導熱效率高、力學性能好、耐腐蝕、電性能優(yōu)、可焊接等特點，是理想的大規(guī)模集成電路散熱基板和封裝材料。作為DPC、DBC、AMB等陶瓷覆銅板的陶瓷基板之一，氮化鋁陶瓷基板用量十分巨大。因制備難度較大，目前國內(nèi)氮化鋁陶瓷基板仍以進口為主。氮化鋁具有六方纖鋅礦晶體結(jié)構(gòu)，具有密度低、強度高、耐熱性好、導熱系數(shù)高、耐腐蝕等優(yōu)點。由于鋁和氮的原子序數(shù)小，氮化鋁本身具有很高的熱導率，其理論熱導率可達319W/m·K。然而，在實際產(chǎn)品中，氮化鋁的晶體結(jié)構(gòu)不能完全均均勻分布，并且存在許多雜質(zhì)和缺陷，使得其熱導率低至170-230W/m·K。直接氮化法：直接氮化法就是在高溫的氮氣氣氛中，鋁粉直接與氮氣化合生成氮化鋁粉體。嘉興電絕緣氧化鋁哪家好

氮化鋁是一種綜合性能優(yōu)良的陶瓷材料，由于氮化鋁是共價化合物，自擴散系數(shù)小，熔點高，導致其難以燒結(jié)，直到20世紀50年代，人們才成功制得氮化鋁陶瓷，并作為耐火材料應用于純鐵、鋁以及鋁合金的熔煉。自20世紀70年代以來，隨著研究的不斷深入，氮化鋁的制備工藝日趨成熟，其應用范圍也不斷擴大。尤其是進入21世紀以來，隨著微電子技術(shù)的飛速發(fā)展，電子整機和電子元器件正朝微型化、輕型化、集成化，以及高可靠性和大功率輸出等方向發(fā)展，越來越復雜的器件對基片和封裝材料的散熱提出了更高要求，進一步促進了氮化鋁產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展。東莞片狀氮化鋁粉體廠家氮化鋁的應用：應用于襯底材料，AlN晶體是GaN、AlGaN以及AlN外延材料的理想襯底。

氮化鋁粉體的合成方法：直接氮化法：在高溫氮氣氛圍中，鋁粉直接與氮氣化合生產(chǎn)氮化鋁粉末，反應溫度一般在800℃~1200℃。反應式為：2Al＋Ｎ2→2AlN。該方法的缺點很明顯，在反應初期，鋁粉顆粒表面會逐漸生成氮化物膜，使氮氣難以進一步滲透，阻礙氮氣反應，致使產(chǎn)率較低；又由于鋁和氮氣之間的反應是強放熱反應，速度很快，造成AlN粉體自燒結(jié)，形成團聚，使得粉體顆粒粗化。碳熱還原法：將氧化鋁粉末和碳粉的混合粉末在高溫下（1400℃~1800℃）的流動氮氣中發(fā)生還原氮化反應生成AlN粉末。其反應式為：Al2O3＋3Ｃ＋Ｎ2→２AlN＋3CO。該方法的主要難點在于，對氧化鋁和碳的原料要求比較高，原料難以混合均勻，氮化溫度較高，合成時間較長，而且還需對過量的碳進行除碳處理，工藝復雜，制備成本較高。

AIN氮化鋁陶瓷作為一種綜合性能優(yōu)良的新型陶瓷材料，因其氮化鋁陶瓷具有優(yōu)良的熱傳導性，可靠的電絕緣性，低的介電常數(shù)和介電損耗，無毒以及與硅相匹配的熱膨脹系數(shù)等一系列優(yōu)良特性，被認為是新一代高集成度半導體基片和電子器件封裝的理想材料。氮化鋁陶瓷可做成氮化鋁陶瓷基板，被較廣應用到散熱需求較高的領(lǐng)域，比如大功率LED模組，半導體等領(lǐng)域。高性能氮化鋁粉體是制備高熱導率氮化鋁陶瓷基片的關(guān)鍵，目前國外氮化鋁粉制造工藝已經(jīng)相當成熟，商品化程度也很高。但掌握高性能氮化鋁粉生產(chǎn)技術(shù)的廠家并不多，主要分布在日本、德國和美國。氮化鋁粉末作為制備陶瓷成品的原料，其純度、粒度、氧含量以及其它雜質(zhì)的含量都對后續(xù)成品的熱導性能、后續(xù)燒結(jié)，成型工藝有重要影響，是很終成品性能優(yōu)異與否的基石。氮化鋁的電阻率較高,熱膨脹系數(shù)低，硬度高，化學穩(wěn)定性好但與一般絕緣體不同。

影響氮化鋁陶瓷熱導率的因素：影響氮化鋁陶瓷熱導率的主要因素有晶格的氧含量、致密度、顯微結(jié)構(gòu)、粉體純度等。氧含量及雜質(zhì)：對于氮化鋁陶瓷來說，由于它對氧的親和作用強烈，氧雜質(zhì)易于在燒結(jié)過程中擴散進入AlN晶格，與多種缺陷直接相關(guān)，是影響氮化鋁熱導率的很主要根源。在聲子-缺陷的散射中，起主要作用的是雜質(zhì)氧和氧化鋁的存在，由于氮化鋁易于水解和氧化，表面形成一層氧化鋁膜，氧化鋁溶入氮化鋁晶格中產(chǎn)生鋁空位。使得氮化鋁晶格出現(xiàn)非諧性，影響聲子散射，從而使氮化鋁陶瓷熱導率急劇降低。氮化鋁室溫下與水緩慢反應.可由鋁粉在氨或氮氣氛中800~1000℃合成，產(chǎn)物為白色到灰藍色粉末。蘇州微米氮化鋁粉體品牌

提高氮化鋁粉末的純度，理想的氮化鋁粉料應含適量的氧。嘉興電絕緣氧化鋁哪家好

目前，氮化鋁也存在一些問題。其一是粉體在潮濕的環(huán)境極易與水中羥基形成氫氧化鋁，在AlN粉體表面形成氧化鋁層，氧化鋁晶格溶入大量的氧，降低其熱導率，而且也改變其物化性能，給AlN粉體的應用帶來困難。抑制AlN粉末的水解處理主要是借助化學鍵或物理吸附作用在AlN顆粒表面涂覆一種物質(zhì)，使之與水隔離，從而避免其水解反應的發(fā)生。目前抑制水解處理的方法主要有：表面化學改性和表面物理包覆。其二是氮化鋁的價格高居不下，每公斤上千元的價格也在一定程度上限制了它的應用。制備氮化鋁粉末一般都需要較高的溫度，從而導致生產(chǎn)制備過程中的能耗較高，同時存在安全風險，這也是一些高溫制備方法無法實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的主要弊端。再者是生產(chǎn)制備過程中的雜質(zhì)摻入或者有害產(chǎn)物的生成問題，例如碳化還原反應過量碳粉的去除問題，以及化學氣相沉積法的氯化氫副產(chǎn)物的去除問題，這都要求制備氮化鋁的過程中需對反應產(chǎn)物進行提純，這也導致了生產(chǎn)制備氮化鋁的成本居高不下。嘉興電絕緣氧化鋁哪家好