氮化鋁陶瓷基片制造并非易事：氮化鋁的很大特點是熱膨脹系數（CTE）與半導體硅（Si）相當，且熱導率高，理論上氮化鋁熱導率可達到320W/(m·K)，但成本很高。由于制備氮化鋁陶瓷的重點原料氮化鋁粉體制備工藝復雜、能耗高、周期長、價格昂貴，國內的氮化鋁粉體很大程度上依賴進口。原料的批次穩定性、成本也成為國內氮化鋁陶瓷基片材料制造的瓶頸。氮化鋁基板生產呈地區集中狀態，美國、日本、德國等國家和地區是全球很主要的電子元件生產和研發中心，在氮化鋁陶瓷基片的研究已遠早于國內。日本已有較多企業研發和生產氮化鋁陶瓷基片，目前是全球很大的氮化鋁陶瓷基片生產國。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，產物為白色到灰藍色粉末。深圳多孔氮化硼生產商

氮化鋁，共價鍵化合物，化學式為AIN，是原子晶體，屬類金剛石氮化物、六方晶系，纖鋅礦型的晶體結構，無毒，呈白色或灰白色。AlN很高可穩定到2200℃。室溫強度高，且強度隨溫度的升高下降較慢。導熱性好，熱膨脹系數小，是良好的耐熱沖擊材料。抗熔融金屬侵蝕的能力強，是熔鑄純鐵、鋁或鋁合金理想的坩堝材料。氮化鋁還是電絕緣體，介電性能良好，用作電器元件也很有希望。砷化鎵表面的氮化鋁涂層，能保護它在退火時免受離子的注入。氮化鋁還是由六方氮化硼轉變為立方氮化硼的催化劑。室溫下與水緩慢反應.可由鋁粉在氨或氮氣氛中800~1000℃合成，產物為白色到灰藍色粉末。或由Al2O3-C-N2體系在1600~1750℃反應合成，產物為灰白色粉末。或氯化鋁與氨經氣相反應制得.涂層可由AlCl3-NH3體系通過氣相沉積法合成。蘇州多孔氮化鋁廠家氮化鋁薄膜可制成高頻壓電元件、超大規模集成電路基片等。

AlN自擴散系數小難以燒結，一般采用添加堿土金屬化合物及稀土鑭系化合物，通過液相燒結實現燒結致密化。燒結助劑能在燒結初期和中期明顯促進AlN陶瓷燒結，并且在燒結的后期從陶瓷材料中部分揮發，從而制備純度及致密化程度都較高的AlN陶瓷材料及制品。在此過程中，助燒劑的種類、添加方式、添加量等均會對AlN陶瓷材料及制品的結構與性能產生明顯程度的影響。選擇AlN陶瓷燒結助劑應遵循以下原則：能在較低的溫度下與AlN顆粒表面的氧化鋁發生共熔，產生液相，這樣才能降低燒結溫度；產生的液相對AlN顆粒有良好的浸潤性，才能有效起到燒結助劑作用；燒結助劑與氧化鋁有較強的結合能力，以除去雜質氧，凈化AlN晶界；液相的流動性好，在燒結后期AlN晶粒生長過程中向三角晶界流動，而不至于形成AlN晶粒間的熱阻層；燒結助劑很好不與AlN發生反應，否則既容易產生晶格缺陷，又難于形成多面體形態的AlN完整晶形。

陶瓷線路板的耐熱循環性能是其可靠性關鍵參數之一。本文對陶瓷基板在反復周期性加熱過程中發生的變形情況進行了研究。通過實驗發現，陶瓷覆銅板在周期性加熱過程中，存在類似金屬材料在周期載荷作用下出現的棘輪效應和包辛格效應。結合ＡＮＳＹＳ有限元計算結果，可以推斷，陶瓷線路板的失效開裂與金屬層的塑性變形或位錯運動直接相關。另外，活性金屬釬焊陶瓷基板的結構穩定性優于直接覆銅陶瓷基板。隨著功率器件工作電壓、電流的增加和芯片尺寸不斷減小，芯片功率密度急劇增加，對芯片的散熱封裝的可靠性提出了更高挑戰。傳統柔性基板或金屬基板已滿足不了第三代半導體模塊高功率、高散熱的要求，陶瓷基板具有良好的導熱性、耐熱性、絕緣性、低熱膨脹系數，是功率電子器件中關鍵基礎材料。陶瓷基板由金屬線路層和陶瓷層組成，由于陶瓷和金屬之間存在較大的熱膨脹差異，使用過程中產生的熱應力會造成基板開裂失效，因此，對陶瓷基板耐熱循環可靠性研究具有重要意義。氮化鋁陶瓷具有高熱導率、好的抗熱沖擊性、高溫下依然擁有良好的力學性能。

AlN陶瓷基片的燒結工藝：燒結助劑及其添加方式，燒結助劑主要有兩方面的作用：一方面形成低熔點物相，實現液相燒結，降低燒結溫度，促進坯體致密化；另一方面，高熱導率是AlN基板的重要性能，而實際AlN基板中由于存在氧雜質等各種缺陷，熱導率低于其理論值，加入燒結助劑可以與氧反應，使晶格完整化，進而提高熱導率。常用的燒結助劑主要是以堿土金屬和稀土元素的化合物為主，單元燒結助劑燒結能力往往很有限，通常要配合1800℃以上燒結溫度、較長燒結時間及較多含量的燒結助劑等條件。燒結過程中如果只采用一種燒結助劑，所需要的燒結溫度難以降低，生產成本較高。二元或多元燒結助劑各成分間相互促進，往往會得到更加明顯的燒結效果。目前，助燒劑引入的方式一般有2種，一種是直接添加，另一種是以可溶性硝酸鹽形式制成前驅體原位生成燒結助劑。后者所生成的燒結助劑組元分布更為均勻，顆粒更為細小，比表面能更大。氮化鋁陶瓷是以氮化鋁(AIN)為主晶相的陶瓷。臺州單晶氮化鋁粉體供應商

氮化鋁還是電絕緣體，介電性能良好，用作電器元件也很有希望。深圳多孔氮化硼生產商

直接覆銅陶瓷基板是基于氧化鋁陶瓷基板的一種金屬化技術，利用銅的含氧共晶液直接將銅敷接在陶瓷上，在銅與陶瓷之間存在很薄的過渡層。由于ＡｌＮ陶瓷對銅幾乎沒有浸潤性能，所以在敷接前必須要對其表面進行氧化處理。由于ＤＢＣ基板的界面靠很薄的一層共晶層粘接，實際生產中很難控制界面層的狀態，導致界面出現空洞。界面孔洞率不易控制，在承受大電流時，界面空洞周圍會產生較大的熱應力，導致陶瓷開裂失效，因此還有必要進行相關基礎理論研究和工藝條件的優化。活性金屬釬焊陶瓷基板是利用釬料中含有的少量活性元素，與陶瓷反應形成界面反應層，實現陶瓷金屬化的一種方法。活性釬焊時，通過釬料的潤濕性和界面反應可使陶瓷和金屬形成致密的界面，但殘余熱應力大是陶瓷金屬化中普遍存在的問題。深圳多孔氮化硼生產商

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