金华电绝缘氧化铝

机械连接法的特点是采取合理的结构设计将AlN基板与金属连接在一起，主要有热套连接和螺栓连接两种。机械连接方法具有工艺简单，可行性好等特点，但它常常会产生应力集中，并且不适用于高温环境。厚膜法是通过丝网印刷在AlN基板表面涂刷一层导体浆料，经烧结形成引线接点及电路。厚膜导体浆料一般由导电金属粉末（Au、Ag、Cu等，粒度为1-5μm）、玻璃粘结剂和有机载体（包括表面活性剂、有机溶剂和增稠剂等）经混合球磨而成。其中导电金属粉末决定了浆料成膜后的电学性能和机械性能，玻璃粘结剂的作用是粘结导电金属粉末与基体材料并决定了两者之的粘结强度，有机载体作为溶剂将金属粉末与粘结剂混合在一起。氮化铝是共价化合物，具有熔点高、自扩散系数小的特点。金华电绝缘氧化铝

氮化铝（AlN）陶瓷作为一种新型的电子器件封装基板材料，具有热导率高、强度高、热膨胀系数低、介电损耗小、耐高温及化学腐蚀，绝缘性好，而且无毒环保等优良性能，是被国内外一致看好很具有发展前景的陶瓷材料之一。作为一种非常适合用于高功率、高引线和大尺寸芯片封装基板材料，氮化铝陶瓷基板的热导率一直是行业内关注研究的难题，目前商用氮化铝基板的热导率距离其理论热导率还有很大的差距，因此，在降低氮化铝陶瓷烧结温度的同时研制出更高热导率的氮化铝陶瓷基板，对于电子器件的快速发展有着重大意义。要想制备出热导率更高的氮化铝基板，就要从其导热原理出发，探究究竟哪些因素影响了热导率。金华电绝缘氧化铝氮化铝薄膜用于薄膜器件的介质和耐磨、耐热、散热好的镀层。

氧杂质对热导率的影响：AIN极易发生水解和氧化，使氮化铝表面发生氧化，导致氧固溶入AIN晶格中形成铝空位缺陷，这样就会导致声子散射增加，平均自由程降低，热导率也随之降低。因此，为了提高热导率，加入合适的烧结助剂来除去晶格中的氧杂质是一种有效的办法。氮化铝陶瓷的烧结的关键控制要素：AlN是共价化合物，原子的自扩散系数小，键能强，导致很难烧结致密，其熔点高达3000℃以上，烧结温度更是高达1900℃以上，如此高的烧结温度严重制约了氮化铝在工业上的实际应用。此外，AlN表层的氧杂质是在高温下才开始向其晶格内部扩散的，因此低温烧结还有另外一个作用，即延缓烧结时表层的氧杂质向AlN晶格内部扩散，减少晶格内的氧杂质，因此制备高热导率的AlN陶瓷材料，低温烧结技术的研究势在必行。目前工业上，氮化铝陶瓷的烧结有多种方式，可以根据实际需求，采取不同的烧结方法来获得致密的陶瓷体，无论用什么烧结方式，细化氮化铝原始粉料以及添加适宜的低温烧结助剂能够有效降低氮化铝陶瓷的烧结温度。

目前，氮化铝也存在一些问题。其一是粉体在潮湿的环境极易与水中羟基形成氢氧化铝，在AlN粉体表面形成氧化铝层，氧化铝晶格溶入大量的氧，降低其热导率，而且也改变其物化性能，给AlN粉体的应用带来困难。抑制AlN粉末的水解处理主要是借助化学键或物理吸附作用在AlN颗粒表面涂覆一种物质，使之与水隔离，从而避免其水解反应的发生。目前抑制水解处理的方法主要有：表面化学改性和表面物理包覆。其二是氮化铝的价格高居不下，每公斤上千元的价格也在一定程度上限制了它的应用。制备氮化铝粉末一般都需要较高的温度，从而导致生产制备过程中的能耗较高，同时存在安全风险，这也是一些高温制备方法无法实现工业化生产的主要弊端。再者是生产制备过程中的杂质掺入或者有害产物的生成问题，例如碳化还原反应过量碳粉的去除问题，以及化学气相沉积法的氯化氢副产物的去除问题，这都要求制备氮化铝的过程中需对反应产物进行提纯，这也导致了生产制备氮化铝的成本居高不下。氮化铝可以抵抗大部分融解的盐的侵袭，包括氯化物及冰晶石〔即六氟铝酸钠〕。

AIN氮化铝陶瓷作为一种综合性能优良的新型陶瓷材料，因其氮化铝陶瓷具有优良的热传导性，可靠的电绝缘性，低的介电常数和介电损耗，无毒以及与硅相匹配的热膨胀系数等一系列优良特性，被认为是新一代高集成度半导体基片和电子器件封装的理想材料。氮化铝陶瓷可做成氮化铝陶瓷基板，被较广应用到散热需求较高的领域，比如大功率LED模组，半导体等领域。高性能氮化铝粉体是制备高热导率氮化铝陶瓷基片的关键，目前国外氮化铝粉制造工艺已经相当成熟，商品化程度也很高。但掌握高性能氮化铝粉生产技术的厂家并不多，主要分布在日本、德国和美国。氮化铝粉末作为制备陶瓷成品的原料，其纯度、粒度、氧含量以及其它杂质的含量都对后续成品的热导性能、后续烧结，成型工艺有重要影响，是很终成品性能优异与否的基石。氧化铝陶瓷基板的热导率低，热膨胀系数和硅不太匹配。金华电绝缘氧化铝

氮化铝的商品化程度并不高，这也是影响氮化铝陶瓷进一步发展的关键因素。金华电绝缘氧化铝

AlN陶瓷金属化的方法主要有：厚膜金属化法是在陶瓷基板上通过丝网印刷形成封接用金属层、导体（电路布线）及电阻等，通过烧结形成钎焊金属层、电路及引线接点等。厚膜金属化的步骤一般包括：图案设计，原图、浆料的制备，丝网印刷，干燥与烧结。厚膜法的优点是导电性能好，工艺简单，适用于自动化和多品种小批量生产，但结合强度不高，且受温度影响大，高温时结合强度很低。直接覆铜法利用高温熔融扩散工艺将陶瓷基板与高纯无氧铜覆接到一起，所形成的金属层具有导热性好、附着强度高、机械性能优良、便于刻蚀、绝缘性及热循环能力高的优点，但是后续也需要图形化工艺，同时对AlN进行表面热处理时形成的氧化物层会降低AlN基板的热导率。金华电绝缘氧化铝