电绝缘氮化硼

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。氮化铝陶瓷基板用量十分巨大。电绝缘氮化硼

提高氮化铝陶瓷热导率的途径：加入适当的烧结助剂，引入添加剂主要有两方面的作用：促进氮化铝陶瓷致密化。氮化铝是共价化合物，具有熔点高、自扩散系数小的特点，一般难以烧结致密，使用添加剂可以在较低温度产生液相，润湿晶粒，从而达到致密化。净化晶格。氮化铝低氧有很强的亲和力，晶格中经常固溶了氧，产生铝空位，降低了声子的平均自由程，热导率也因此降低。合适的添加剂可以有效与晶格中氧反应生成第二相，净化晶格，提高热导率。大量的研究表明，稀土金属氧化物和氟化物、碱土金属氧化物和氟化物等均可以作为助烧剂提高氮化铝的热导率。但添加剂的量应适当，过多会增加杂质含量，从而影响热导率；过少又起不到烧结助剂的作用。复合助剂比单一的添加剂能更有效的提高热导率，同时还能降低烧结温度。电绝缘氮化硼高温自蔓延法和低温碳热还原合成工艺是很有发展前景的氮化铝粉末合成方法。

氮化铝的应用：应用于衬底材料，AlN晶体是GaN、AlGaN以及AlN外延材料的理想衬底。与蓝宝石或SiC衬底相比，AlN与GaN热匹配和化学兼容性更高、衬底与外延层之间的应力更小。因此，AlN晶体作为GaN外延衬底时可大幅度降低器件中的缺陷密度，提高器件的性能，在制备高温、高频、高功率电子器件方面有很好的应用前景。另外，用AlN晶体做高铝（Al）组份的AlGaN外延材料衬底还可以有效降低氮化物外延层中的缺陷密度，极大地提高氮化物半导体器件的性能和使用寿命。基于AlGaN的高质量日盲探测器已经获得成功应用。

薄膜法是通过真空镀膜技术在AlN基板表面实现金属化。通常采用的真空镀膜技术有离子镀、真空蒸镀、溅射镀膜等。但金属和陶瓷是两种物理化学性质完全不同的材料，直接在陶瓷基板表面进行金属化得到的金属化层的附着力不高，并且陶瓷基板与金属的热膨胀系数不匹配，在工作时会受到较大的热应力。为了提高金属化层的附着力和减小陶瓷与金属的热应力，陶瓷基板一般采用多层金属结构。直接覆铜法(DBC)是一种基于陶瓷基板发展起来的陶瓷表面金属化方法，基本原理是：在弱氧化环境中，与陶瓷表面连接的金属铜表面会被氧化形成一层Cu[O]共晶液相，该液相对互相接触的金属铜和陶瓷基板表面都具有良好润湿效果，并在界面处形成CuAlO2等化合物使金属铜能够牢固的敖接在陶瓷表面，实现陶瓷表面的金属化。而AlN基板具有较强的共价键，金属铜直接覆着在其表面的附着力不高，因此必须进行预处理来改善其与Cu的附着力。一般先对其表面进行氧化，生成一层薄Al2O3，通过该氧化层来实现与金属铜的连接。利用AIN陶瓷耐热耐熔体侵蚀和热震性，可制作Al蒸发皿、磁流体发电装置及高温透平机耐蚀部件。

氮化铝陶瓷是一种综合性能优良的新型陶瓷材料，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程度半导体基片和电子器件封装的理想材料，受到了国内外研究者的较广重视。理论上，氮化铝的热导率接近于氧化铍的热导率，但由于氧化铍有剧毒，在工业生产中逐渐被停止使用。与其它几种陶瓷材料相比较，氮化铝陶瓷综合性能优良，非常适用于半导体基片和结构封装材料，在电子工业中的应用潜力非常巨大。另外，氮化铝还耐高温，耐腐蚀，不为多种熔融金属和融盐所浸润，因此，可用作高级耐火材料和坩埚材料，也可用作防腐蚀涂层，如腐蚀性物质的容器和处理器的里衬等。氮化铝粉末还可作为添加剂加入各种金属或非金属中来改善这些材料的性能。高纯度的氮化铝陶瓷呈透明状，可用作电子光学器件。氮化铝还具有优良的耐磨耗性能，可用作研磨材料和耐磨损零件。良好的粘结剂可起到形状维持的作用，且有效减少坯体变形和脱脂缺陷的产生。丽水球形氮化铝生产商

通过将导热能力优异的AlN纳米颗粒添加到环氧树脂中，可有效提高材料的热导率和强度。电绝缘氮化硼

氮化铝是共价键化合物，属于六方晶系，纤锌矿型的晶体结构，呈白色或灰白色。室温强度高，且强度随温度的升高下降较慢。氮化铝导热性好，热膨胀系数小，是良好的耐热冲击材料。具有优异的抗热震性。AlN的导热率是Al2O3的2～3倍，热压时强度比Al2O3还高。氮化铝对Al和其他熔融金属、砷化镓等具有良好的耐蚀性，尤其对熔融Al液具有极好的耐侵蚀性，还具有优良的电绝缘性和介电性质。但氮化铝的高温抗氧化性差，在大气中易吸潮、水解，和湿空气、水或含水液体接触产生热和氮并迅速分解。在2516℃分解，热硬度很高，即使在分解温度前也不软化变形。氮化铝和水在室温下也能缓慢地进行反应，而被水解。和干燥氧气在800℃以上进行反应。电绝缘氮化硼