氮化鋁（AlN）陶瓷作為一種新型的電子器件封裝基板材料，具有熱導率高、強度高、熱膨脹系數低、介電損耗小、耐高溫及化學腐蝕，絕緣性好，而且無毒環保等優良性能，是被國內外一致看好很具有發展前景的陶瓷材料之一。作為一種非常適合用于高功率、高引線和大尺寸芯片封裝基板材料，氮化鋁陶瓷基板的熱導率一直是行業內關注研究的難題，目前商用氮化鋁基板的熱導率距離其理論熱導率還有很大的差距，因此，在降低氮化鋁陶瓷燒結溫度的同時研制出更高熱導率的氮化鋁陶瓷基板，對于電子器件的快速發展有著重大意義。要想制備出熱導率更高的氮化鋁基板，就要從其導熱原理出發，探究究竟哪些因素影響了熱導率。由于氮化鋁壓電效應的特性，氮化鋁晶體的外延性伸展也用於表面聲學波的探測器。舟山電絕緣氮化鋁

氮化鋁膜是指用氣相沉積、液相沉積、表面轉化或其它表面技術制備的氮化鋁覆蓋層 。氮化鋁膜在微電子和光電子器件、襯底材料、絕緣層材料、封裝材料上有著十分廣闊的應用前景。由于它的聲表面波速度高，具有壓電性，可用作聲表面波器件。此外，氮化鋁還具有良好的耐磨損和耐腐蝕性能，可用作防護膜。氮化鋁膜很早用化學氣相沉積(CVI)制備，其沉積溫度高達1000攝氏度以上。后來，通過采用等離子體增強化學氣相沉積，或用物相沉積((PVD)方法，其沉積溫度逐步降到500攝氏度以下、甚至可以在接近室溫條件下沉積。大多數氮化鋁膜為多晶，但已在藍寶石基材上成功地外延生長制成單晶氮化鋁膜。此外，也曾沉積出非晶氮化鋁膜。舟山電絕緣氮化鋁氮化鋁與氮化硅是目前很適合用作電子封裝基片的材料，但他們也有個共同的問題就是價格過高。

氮化鋁粉體的制備工藝：原位自反應合成法：原位自反應合成法的原理與直接氮化法的原理基本類同，以鋁及其它金屬形成的合金為原料，合金中其它金屬先在高溫下熔出，與氮氣發生反應生成金屬氮化物，繼而金屬Al取代氮化物的金屬，生產AlN。其優點是工藝簡單、原料豐富、反應溫度低，合成粉體的氧雜質含量低。其缺點是金屬雜質難以分離，導致其絕緣性能較低。等離子化學合成法：等離子化學合成法是使用直流電弧等離子發生器或高頻等離子發生器，將Al粉輸送到等離子火焰區內，在火焰高溫區內，粉末立即融化揮發，與氮離子迅速化合而成為AlN粉體。其優點是團聚少、粒徑小。其缺點是該方法為非定態反應，只能小批量處理，難于實現工業化生產，且其氧含量高、所需設備復雜和反應不完全。

熱導率K在聲子傳熱中的關系式為：K=1/3cvλ；上式c為陶瓷體本身的熱容，v為聲子的平均運動速度，λ為聲子的平均自由程。材料本身的熱容（c）接近常數，氮化鋁的熱容大是氮化鋁的熱導率高的原因之一，聲子速度（v）與晶體密度和彈性力學性質有關，也可視為常數，所以，聲子的傳播距離（平均自由程），是影響很終宏觀上氮化鋁陶瓷的熱導率表現的關鍵。所以我們通過氮化鋁內部聲子的熱傳導機理可知，要想熱導率高，就要使聲子的傳播更遠（自由程大），也即減少傳播的阻力，這種阻力一般來自于聲子擴散過程中的各種散射。燒結后的陶瓷內部通常會有各種晶體缺陷、雜質、氣孔以及引入的第二相，這些因素的作用使聲子發生散射，也就影響了很終的熱導率。通過不斷研究證實，在眾多影響AlN陶瓷熱導率因素中，AlN陶瓷的顯微結構、氧雜質含量尤為突出。氮化鋁的熱導率主要由晶體缺陷和聲子自身對聲子散射控制。

目前，AlN陶瓷燒結氣氛有3種：中性氣氛、還原型氣氛和弱還原型氣氛。中性氣氛采用常用的N2、還原性氣氛采用CO，弱還原性氣氛則使用H2。在還原氣氛中，AlN陶瓷的燒結時間及保溫時間不宜過長，且其燒結溫度不能過高，以免AlN被還原。而在中性氣氛中不會出現上述情況，因此一般選擇在氮氣中燒結，以此獲得性能更高的AlN陶瓷。在氮化鋁陶瓷基板燒結過程中，除了工藝和氣氛影響著產品的性能外，燒結助劑的選擇也尤為重要。AlN燒結助劑一般是堿金屬氧化物和堿土金屬氧化物，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，而實現AlN基板中由于存在氧雜質等各種缺陷，熱導率低于及理論值，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。選擇多元復合燒結助劑，往往能獲得比單一燒結助劑更好的燒結效果找到合適的低溫燒結助劑，實現AlN低溫燒結，就可以減少能耗、降低成本，便于進行連續生產。 氮化鋁膜在微電子和光電子器件、襯底材料、絕緣層材料、封裝材料上有著十分廣闊的應用前景。舟山電絕緣氮化鋁

若能以較低的成本制備出氮化鋁粉末，將會提高其商品化程度。舟山電絕緣氮化鋁

氮化鋁陶瓷的流延成型：粘結劑和增塑劑，在流延漿料中加入粘結劑與增塑劑主要是為了提高薄片的強度和改善薄片的韌性及延展性。流延薄片在室溫下自然干燥時，溶劑不斷揮發，粘結劑則能自身固化成三維網絡結構防止薄片中的顆粒沉降，并且賦予薄片一定的強度。增塑劑的引入保證了薄片的柔韌性，同時降低了粘結劑在室溫和較低溫度時的玻璃化轉變溫度。流延成型的工藝特點：優點：設備不太復雜，工藝穩定，可連續生產，效率高，自動化程度高，坯膜性能均一且易于控制, 適于制造各種超薄形陶瓷器件，氧化鋁陶瓷基片等。缺點：坯體密度小，收縮性高。舟山電絕緣氮化鋁

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