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。深圳多孔氮化硼價格

致密度不高的材料熱導率也不會高。為了獲得高致密度的氮化鋁陶瓷，一般采取的方法有：使用超細粉、改善燒結方式、引入燒結助劑等方法。因此，氮化鋁粉體粒徑的大小會直接影響到氮化鋁陶瓷燒結的致密度。超細氮化鋁粉體由于其高的比表面積，會在燒結的過程中增加燒結的推動力，加速燒結的過程。此外，粉體的尺寸變小也就意味著物質的擴散距離變短，高溫下有利于液相物質的生成，極大地加強了流動傳質作用。由于氮化鋁自擴散系數小，燒結非常困難。只有使用純度高的超細粉，才可以在燒結的過程中盡可能地減少氣孔的出現，保持高致密度。因此，據中國粉體網編輯的了解，工業上一般要求超細氮化鋁粉體的D50（即顆粒累積分布為50%的粒徑）尺寸盡可能地保持在1~1.5μm左右且粒度均勻。深圳多孔氮化硼價格氮化鋁陶瓷成為新一代大規模集成電路、半導體模塊電路及大功率器件的理想散熱和封裝材料。

氮化鋁陶瓷是以氮化鋁(AIN)為主晶相的陶瓷。AIN晶體以〔AIN4〕四面體為結構單元共價鍵化合物，具有纖鋅礦型結構，屬六方晶系。化學組成 AI 65.81%，N 34.19%，比重3.261g/cm3，白色或灰白色，單晶無色透明，常壓下的升華分解溫度為2450℃。為一種高溫耐熱材料。熱膨脹系數（4.0-6.0）X10-6/℃。多晶AIN熱導率達260W/(m.k)，比氧化鋁高5-8倍，所以耐熱沖擊好，能耐2200℃的極熱。此外，氮化鋁具有不受鋁液和其它熔融金屬及砷化鎵侵蝕的特性，特別是對熔融鋁液具有極好的耐侵蝕性。性能指標：各種電性能(介電常數、介質損耗、體電阻率、介電強度)優良；機械性能好，抗折強度高于Al2O3和BeO陶瓷，可以常壓燒結；光傳輸特性好；無毒。

氮化鋁在陶瓷在常溫和高溫下都具有良好的耐蝕性、穩定性，在2450℃下才會發生分解，可以用作高溫耐火材料，如坩堝、澆鑄模具。氮化鋁陶瓷能夠不被銅、鋁、銀等物質潤濕以及耐鋁、鐵、鋁合金的溶蝕，可以成為良好的容器和高溫保護層，如熱電偶保護管和燒結器具；也可以抵御高溫腐蝕性氣體的侵蝕，用于制備氮化鋁陶瓷靜電卡盤這種重要的半導體制造裝備的零部件。由于氮化鋁對砷化鎵等熔鹽表現穩定，用氮化鋁坩堝代替玻璃來合成砷化鎵半導體，可以消除來自玻璃中硅的污染，獲得高純度的砷化鎵半導體。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 。

氮化鋁陶瓷的制備技術：壓制成形的三個階段：一階段，主要是顆粒的滑動和重排，無論是一般的粉體或者造粒后的粉體，其填充于模具中的很初結構中都含有和顆粒尺寸接近或稍小的空隙。第二階段，顆粒接觸點部位發生變形和破裂，當壓力超過顆粒料的表觀屈服應力時，顆粒發生變形使得顆粒間空隙減小，隨著顆粒的變形，坯體體積很大空隙尺寸減少，塑性低的致密粒料對應的屈服應力大，達到相同致密度所需要更高的壓力。第三階段，坯體進一步密實與彈性壓縮，這一階段起始于高壓力階段，但密度提高幅度較小，此階段發生一定程度的彈性壓縮，這種彈性壓縮過大，則在脫模后會造成應力開裂與分層。模壓成型的優點是成型坯體尺寸準確、操作簡單、模壓坯體中粘結劑含量較少、干燥和燒成收縮較小，特別適用于制備形狀簡單、長徑比小的制品。但是，這種傳統的成型方法效率低，且制得的AlN陶瓷零部件的尺寸精度取決于所用模具的精度，而高精度模具的制備成本較高。氮化鋁薄膜用于薄膜器件的介質和耐磨、耐熱、散熱好的鍍層。深圳多孔氮化硼價格

氮化鋁陶瓷片川于大功率半導體集成電路和大功率的厚模電路。深圳多孔氮化硼價格

目前發現的適合作為燒結助劑的材料有Y2O3、CaO、Li2O、BaO、MgO、SrO2、La2O3、HfO2和CeO2等不與AlN發生反應的氧化物，以及一些稀土金屬與堿土金屬的氟化物和少量具有還原性的化合物（CaC2、YC2、TiO2、ZrO2、TiN等）。單獨采用某種單一的燒結助劑，在常壓下燒結通常需要高于1800℃的溫度，利用復合助劑，設計合理的助劑及配比，可以進一步有效降低燒結溫度，也是目前普遍采用的一種氮化鋁低溫燒結方法。氮化鋁陶瓷基板電子封裝領域的應用范圍越來越廣，目前也有一些國內企業在這個領域有所建樹，然而相對于早已接近紅海的海外市場，我國的氮化鋁陶瓷基板的發展仍處于起步階段，在高性能粉體及高導熱基板的制備生產上仍有一定的差距。深入了解材料的作用機理，從根源上“對癥下藥”，才能讓我國的陶瓷基板產業更上一個臺階。深圳多孔氮化硼價格

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