AlN陶瓷金屬化的方法主要有:厚膜金屬化法是在陶瓷基板上通過絲網印刷形成封接用金屬層、導體(電路布線)及電阻等,通過燒結形成釬焊金屬層、電路及引線接點等。厚膜金屬化的步驟一般包括:圖案設計,原圖、漿料的制備,絲網印刷,干燥與燒結。厚膜法的優點是導電性能好,工藝簡單,適用于自動化和多品種小批量生產,但結合強度不高,且受溫度影響大,高溫時結合強度很低。直接覆銅法利用高溫熔融擴散工藝將陶瓷基板與高純無氧銅覆接到一起,所形成的金屬層具有導熱性好、附著強度高、機械性能優良、便于刻蝕、絕緣性及熱循環能力高的優點,但是后續也需要圖形化工藝,同時對AlN進行表面熱處理時形成的氧化物層會降低AlN基板的熱導率。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。麗水陶瓷氧化鋁品牌
結晶氮化鋁:無色斜方品系結晶工業品為淡黃色或深黃色結晶。密度2. 398}!cm3。加熱到lUU℃分解釋放出氯化氫。溶于水、無水乙醇、,微溶于鹽酸,其水溶液呈酸性。易潮解,在濕空氣中水解生成氯化氫白色煙霧。由煤,堿石粉經沸騰焙燒,再經粉碎后與ir}酸反應.經澄清后,把清液濃縮,析出結晶,固液分離制得。主要用于情密鑄造模殼的硬化劑,木材防腐劑,造紙施膠沉淀劑,石汕1一業加氫裂化催化劑單體的原料。也用干羊毛的精制、染色。以及飲用水、含高氟水‘工業水的處理,含油污水凈化。麗水陶瓷氧化鋁品牌陶瓷電子基板和封裝材料領域,其性能遠超氧化鋁。
活性金屬釬焊法是在普通釬料中加入一些化學性質較為活潑的過渡元素如:Ti、Zr、Al、Nb、V等。一定溫度下,這些活潑元素會與陶瓷基板在界面處發生化學反應,形成反應過渡層,如圖7所示。反應過渡層的主要產物是一些金屬間化合物,并具有與金屬相同的結構,因此可以被熔化的金屬潤濕。共燒法是通過絲網印刷工藝在AlN陶瓷生片表面涂刷一層難熔金屬(Mo、W等)的厚膜漿料,一起脫脂燒成,使導電金屬與AlN陶瓷燒成為一體結構。共燒法根據燒結溫度的高低可分為低溫共燒(LTCC)和高溫共燒(HTCC)兩種方式,低溫共燒基板的燒結溫度一般為800-900℃,而高溫共燒基板的燒結溫度為1600-1900℃。燒結后,為了便于芯片引線鍵合及焊接,還需在金屬陶瓷復合體的金屬位置鍍上一層Sn或Ni等熔點較低的金屬。
采用小粒徑氮化鋁粉:氮化鋁燒結過程的驅動力為表面能,顆粒細小的AlN粉體能夠增強燒結活性,增加燒結推動力從而加速燒結過程。研究證實,當氮化鋁原始粉料的起始粒徑細小20倍后,陶瓷的燒結速率將增加147倍。燒結原料應選擇粒徑小且分布均勻的氮化鋁粉,可防止二次再結晶,內部的大顆粒易發生晶粒異常生長而不利于致密化燒結;若顆粒分布不均勻,在燒結過程中容易發生個別晶體異常長大而影響燒結。此外,氮化鋁陶瓷的燒結機理有時也受原始粉末粒度的影響。微米級的氮化鋁粉體按體積擴散機理進行燒結,而納米級的粉體則按晶界擴散或者表面擴散機理進行燒結。但目前而言,細小均勻的氮化鋁粉體制備很困難,大多通過濕化學法結合碳熱還原法制備,不但燒結工藝復雜,而且耗能多多規模的推廣應用仍舊有一定的限制。國內在小粒徑高性能氮化鋁粉的供應上,仍十分稀缺。利用AIN陶瓷耐熱耐熔體侵蝕和熱震性,可制作Al蒸發皿、磁流體發電裝置及高溫透平機耐蝕部件。
提高氮化鋁陶瓷熱導率的途徑:選擇合適的燒結工藝,微波燒結:微波燒結是利用微波與介質的相互作用產生介電損耗使坯體整體加熱的燒結方法。同時,微波可以使粉末顆粒活性提高,有利于物質的傳遞。微波燒結已成為一門新型的陶瓷燒結技術,它利用整體性自身加熱,使材料加熱的效率提高,升溫速度加快,保溫時間縮短,這有利于提高致密化速度并可以有效抑制晶粒生長,獲得獨特的性能和結構。放電等離子燒結:放電等離子燒結系統利用脈沖能、放電脈沖壓力和焦耳熱產生的瞬間高溫場來實現燒結過程。SPS升溫速度快、燒結時間短、能在較低溫度下燒結,通過控制燒結組分與工藝能實現溫度梯度場,可用于燒結梯度材料及大型工件等復雜材料。放電等離子燒結內每個顆粒均勻的自身發熱使顆粒表現活化,因而具有很高的熱導率,可在短時間內使燒結體致密化。氮化鋁是纖鋅礦型的晶體結構,無毒,呈白色或灰白色。麗水陶瓷氧化鋁品牌
氮化鋁陶瓷基板作為一種新型陶瓷基板。麗水陶瓷氧化鋁品牌
氮化鋁陶瓷的注射成型:陶瓷注射成型技術(CIM)是一種制造復雜形狀陶瓷零部件的新興技術,在制備復雜小部件方面有著其不可比擬的獨特優勢。隨著近年來全球范圍內電子陶瓷產業化規模的不斷擴大,CIM 技術誘人的應用前景更值得期待。該工藝主要包括喂料制備、注射成型、脫脂和燒結。粘結劑是氮化鋁陶瓷粉末的載體,決定了喂料注射成形的流變性能和注射性能。良好的粘結劑可起到形狀維持的作用,且有效減少坯體變形和脫脂缺陷的產生。陶瓷注射成型粘結劑須具備以下條件:流動特性好,注射成型黏度適中,且黏度隨溫度不能波動太大,以減少缺陷產生;對粉體的潤濕性和粘附作用好;具有高導熱性和低熱膨脹系數。 一般由多組分有機物組成,單一有機粘結劑很難滿足流動性要求。麗水陶瓷氧化鋁品牌
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