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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，但是氮化铝是综合性能最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。 同时，氮化铝粉体也是提高高分子材料热导率和力学性能的最佳添加料，如环氧树脂中加入氮化铝粉体可以明显提高其热导率
氮化铝陶瓷的优异性能 目前，氮化铝陶瓷已被广泛应用于电子、冶金、机械、国防等各个领域，具有非常优异的综合性能，其主要表现为以下几个方面： （1）热导率高，是氧化铝陶瓷的5~10倍，与氧化铍陶瓷相当； （2）热膨胀系数(4.3×10-6/℃)与半导体硅材料((3.5~4.0)×10-6/℃)匹配； （3）机械性能好，高于BeO陶瓷，接近氧化铝； （4）电性能优良，具有极高的绝缘电阻和低的介质损耗； （5）可以进行多层布线，实现封装的高密度和小型化； （6）无毒，有利于环保。 影响氮化铝陶瓷性能的粉体因素 氮化铝陶瓷产品的性能直接取决于原料粉体的特性，尤其是氮化铝最有价值的特性——导热性。影响氮化铝陶瓷导热性的因素主要有：氧及其它杂质的含量、烧结的致密度、显微结构等。而这些因素体现在氮化铝粉体上则为：氮化铝的纯度、颗粒的粒径、颗粒的形状等参数上。 氧含量及其它杂质的影响 氮化铝对氧有很强的亲和力。当氮化铝颗粒暴露于空气中时，颗粒表面往往会自发形成Al2O3，部分氧还会固溶进入氮化铝晶格，从而形成铝空位。由于铝空位会散射声子，使声子的散射截面增大，故而损害热导率。因此，为了增加其热导率，就必须严格地控制氧元素的含量。通常对氧含量的要求是小于1wt%。 氧以外的其它杂质（包含金属杂质与非金属杂质）也会固溶在氮化铝晶格中，导致氮化铝产生缺陷，严重降低热导率。据中国粉体网编辑的学习了解，一般情况下，氮化铝粉体中包含Fe、Mg、Ca等金属杂质的总含量需不超过500ppm，非金属杂质，包含Si、C等的总含量应低于0.1wt%。 相关产品 氮化铝‑膨胀石墨增强高导热PP/PA6复合材料 氮化铝-碳化硅复合材料 氮化铝/不饱和聚酯导热复合材料 碳纤维-AlN/聚醚醚酮复合材料 多形态AlN、Si_3N_4粉体 AlN-BN复合材料 SiCp/AlN复合材料 聚四氟乙烯/纳米氮化铝(PTFE/nano-AlN)复合材料 氮化铝增强铜基复合材料AlNp/Cu 氮化铝(Al N)/聚偏二氟乙烯(PVDF)纳米复合材料 EP/AlN/MWCNTs导热复合材料 zl 03.24 |
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