氮化鋁陶瓷基片的燒結(jié)工藝

   氮化鋁陶瓷基片是什么簡單來說，氮化鋁陶瓷 （Aluminum Nitride Ceramic）是以氮化鋁(AIN)為主晶相的陶瓷，將它制作基片，想象一下，電路板里面的底層基座就是它啦！氮化鋁陶瓷現(xiàn)在在市場上也有一定的發(fā)展空間，氮化鋁陶瓷可以應(yīng)用到航空航天領(lǐng)域和衛(wèi)星支架上以及火箭、防彈、裝甲上。鈞杰陶瓷是一家專業(yè)生產(chǎn)特種陶瓷和特種陶瓷加工的廠家。公司現(xiàn)有自己的專業(yè)技術(shù)團隊，并與多家科研機構(gòu)及高等院校建立了密切的產(chǎn)學(xué)科研合作關(guān)系。鈞杰陶瓷常年致力于從事特種陶瓷材料的技術(shù)開發(fā)、產(chǎn)品設(shè)計制造以及現(xiàn)場施工，確保為用戶提供優(yōu)質(zhì)的特種陶瓷防腐材料及工程服務(wù)。咨詢鈞杰陶瓷聯(lián)系電話：134 128 56568。

1、氮化鋁（AlN）陶瓷基片是一種新型的基片材料，具有優(yōu)異的電性能、力學(xué)性能以及熱性能，其熱導(dǎo)率高（約320W/m?K）、介電常數(shù)低（約為8.8）、擁有與硅Si（3.5~4×10-6℃）相匹配的熱膨脹系數(shù)（4.5×10-6℃）、電阻率高（>1014Ω?cm）、擊穿場強高（1.4×107V/cm）、比重低（理論密度3.26g/cm3）、機械強度高（抗彎強度300-400MPa）、無毒，是理想的大規(guī)模集成電路散熱基板和封裝材料。.

除此之外，氮化鋁陶瓷基板不含有機成分，銅層不含氧化層，對熔融金屬有優(yōu)良的耐腐蝕特殊性，使用壽命長，可在還原性氣氛中長期使用，在國防、航空航天、通訊、微電子等領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用前景十分廣闊。

2、然而，制作難點來了
由于AlN是以共價鍵結(jié)合為主的化合物,自擴散系數(shù)小, 難以燒結(jié)致密，所以AlN的燒結(jié)工藝是基片材料制作過程中的一處難點。氮化鋁陶瓷的燒結(jié)主要需要注意以下幾點，首先是升溫速率、燒結(jié)溫度和保溫時間，這些高性能陶瓷的燒結(jié)溫度一般在1800~1900℃，其次要選擇合適的保護氣氛防止AlN氧化，燒結(jié)過程必須要隔絕氧氣，在氣氛環(huán)境中進行，因為氧氣存在會增加熱變電阻和降低熱傳導(dǎo)性。最后還要確保燒結(jié)設(shè)備有很好的溫度均勻性。

3、優(yōu)秀的燒結(jié)爐出現(xiàn)！
Carbolite?Gero（卡博萊特?蓋羅）在國內(nèi)外氮化鋁陶瓷燒結(jié)方面有非常廣泛的客戶群體和成熟的工藝技術(shù)，可為氮化鋁陶瓷燒結(jié)提供溫度高達2200℃的箱式爐（HTK系列）和鐘罩爐（HBO系列）。

該爐子的防輻射隔熱屏蔽材料和加熱元件是同一材質(zhì)，沒有纖維保溫材料，所以可達到高真空度和純凈的氣氛環(huán)境（纖維材料會有孔隙），保證了燒結(jié)工藝在高溫下的安全性。Carbolite?Gero還可保證高純度氣氛環(huán)境（>6N）和高真空度。根據(jù)要求提供氫氣分壓以及還原或有毒氣體的認證安全管理。用于質(zhì)量控制的數(shù)據(jù)記錄。另外，加熱元件的合理分布、三區(qū)控溫?zé)峒夹g(shù)以及氣氛預(yù)熱保證了設(shè)備良好的溫度均勻性。除此之外，爐體可自動升降，過程十分平穩(wěn)，確保樣品不受震動的影響。

為了滿足AlN 陶瓷燒結(jié)應(yīng)用，Carbolite Gero 提供了高溫氣氛爐，帶完整的氫氣系統(tǒng)并配備了一個二級旋片泵。金屬鎢保溫材料和鎢加熱元件。為了提高使用區(qū)域的溫度均勻性，采用三區(qū)加熱。系統(tǒng)可在室溫~2200℃范圍內(nèi)使用100%純氫氣或者氫氣與氮氣的混合氣體。因為氫氣的應(yīng)用，爐子增加了整套安全裝置。