AIN是什么材料
AIN是一种在热、电、光和机械等方面具有良好综合性能的材料,作为电子薄膜材料在微电子、电子元件、高频宽带通信以及功率半导体器件等领域有广泛应用。
AIN陶瓷具有较高的热导率,其膨胀系数与Si材料更匹配,且介电常数低,适用于高功率、多引线和大尺寸芯片,是替代AI2O3、BeO基板材料的最好材料。近年来AIN 陶瓷的研究受到世界各国的青睐,其研究与开发已经取得令人瞩目的进展。
虽然AIN陶瓷的应用前景十分广阔,但作为理想的基板材料,还存在着成本高,高温下难致密烧结,生产中的重复性差等问题。因此,如果能大幅度降低优质粉体的合成成本,引入合适的烧结助剂,实现在较低温度下致密烧结,稳定地获得高质量的流延基片,并解决其金属化的问题,它将在SIP领域获得越来越广泛的应用。
氮化铝陶瓷 (Aluminium Nitride Ceramic)
编辑本段结构
氮化铝陶瓷是以氮化铝(AIN)为主晶相的陶瓷。AIN晶体以〔AIN4〕四面体为结构单元共价键化合物,具有纤锌矿型结构,属六方晶系。化学组成 AI 65.81%,N 34.19%,比重3.261g/cm3,白色或灰白色,单晶无色透明,常压下的升华分解温度为2450℃。为一种高温耐热材料。热膨胀系数(4.0-6.0)X10(-6)/℃。多晶AIN热导率达260W/(m.k),比氧化铝高5-8倍,所以耐热冲击好,能耐2200℃的极热。此外,氮化铝具有不受铝液和其它熔融金属及砷化镓侵蚀的特性,特别是对熔融铝液具有极好的耐侵蚀性。
编辑本段性能:
AIN陶瓷的性能与制备工艺有关。 如热压烧结AIN陶瓷,其密度为3 .2一3 .3g/cm3,抗弯强度350一400 MPa(高强型900 MPa),弹性模量310 GPa,热导率20-30W.m(-1).K(-1),热膨胀系数5.6x10(-6)K(-1)(25℃一400℃)。机械加工性和抗氧化性良好。
编辑本段应用
: 1.氮化铝粉末纯度高,粒径小,活性大,是制造高导热氮化铝陶瓷基片的主要原料。 2.氮化铝陶瓷基片,热导率高,膨胀系数低,强度高,耐高温,耐化学腐蚀,电阻率高,介电损耗小,是理想的大规模集成电路散热基板和封装材料。 3.氮化铝硬度高,超过传统氧化铝,是新型的耐磨陶瓷材料,但由于造价高,只能用于磨损严重的部位. 4.利用AIN陶瓷耐热耐熔体侵蚀和热震性,可制作GaAs晶体坩埚、Al蒸发皿、磁流体发电装置及高温透平机耐蚀部件,利用其光学性能可作红外线窗口。氮化铝薄膜可制成高频压电元件、超大规模集成电路基片等。 5.氮化铝耐热、耐熔融金属的侵蚀,对酸稳定,但在碱性溶液中易被侵蚀。AIN新生表面暴露在湿空气中会反应生成极薄的氧化膜。 利用此特性,可用作铝、铜、银、铅等金属熔炼的坩埚和烧铸模具材料。AIN陶瓷的金属化性能较好,可替代有毒性的氧化敏瓷在电子工业中广泛应用。
AIN是一种人工合成的非氧化物陶瓷材料,可在温度高于1500℃时,通过碳热还原法制得。
AIN是一种新型高温结构陶瓷,是一种新型无机材料,广泛应用于集成电路生产领域。
2、AIN晶体以(AIN4)四面体为结构单元共价键化合物,具有纤锌矿型结构,属六方晶系。
3、化学组成AI65.81%,N34.19%,比重3.261g/cm3,白色或灰白色,单晶无色透明,常压下的升华分解温度为2450℃。
4、氮化铝陶瓷为一种高温耐热材料,热膨胀系数(4.0-6.0)X10(-6)/℃。
5、多晶AIN热导率达260W/(m.k),比氧化铝高5-8倍,所以耐热冲击好,能耐2200℃的高温。
6、氮化铝陶瓷具有极好的耐侵蚀性。
其次介绍氧化铝陶瓷基板:
1、氧化铝陶瓷是一种以氧化铝(Al2O3)为主体的陶瓷材料,用于集成电路。
2、氧化铝陶瓷是以Al2O3陶瓷材料是以氧离子构成的密排六方结构。
3、氧化铝陶瓷有较好的传导性、机械强度和耐高温性。需要注意的是需用超声波进行洗涤。
4、氧化铝陶瓷具有高熔点、高硬度,具有优良的耐磨性能。
5、氧化铝陶瓷适用范围广,应用于大功率设备、IC MOS管、IGBT贴片式导热绝缘、高频电源、通讯、机械设备,强电流、高电压、高温等需要导热散热绝缘的产品部件。
由上可以总结出:不管是氮化铝陶瓷还是氧化铝陶瓷,都可用来做为电路基板,即氮化铝陶瓷基板和氧化铝陶瓷基板,斯利通陶瓷基板、氧化铝陶瓷基板、氮化铝陶瓷基板都是具有热导率高、化学稳定性和热稳定性优良等有机基板不具备的性能,是新一代大规模集成电路以及功率电子模块的理想封装材料。
拼音:danhualv
英文名称:alumin(i)um nitride
分子式:AlN
分子量:40.99
密度:3.235g/cm3
说明:AlN属类金刚石氮化物,最高可稳定到2200℃。室温强度高,且强度随温度的升高下降较慢。导热性好,热膨胀系数小,是良好的耐热冲击材料。抗熔融金属侵蚀的能力强,是熔铸纯铁、铝或铝合金理想的坩埚材料。氮化铝还是电绝缘体,介电性能良好,用作电器元件也很有希望。砷化镓表面的氮化铝涂层,能保护它在退火时免受离子的注入。氮化铝还是由六方氮化硼转变为立方氮化硼的催化剂。室温下与水缓慢反应.可由铝粉在氨或氮气氛中800~1000℃合成,产物为白色到灰蓝色粉末。或由Al2O3-C-N2体系在1600~1750℃反应合成,产物为灰白色粉末。或氯化铝与氨经气相反应制得.涂层可由AlCl3-NH3体系通过气相沉积法合成。
1.氮化铝粉末纯度高,粒径小,活性大,是制造高导热氮化铝陶瓷基片的主要原料。
2.氮化铝陶瓷基片,热导率高,膨胀系数低,强度高,耐高温,耐化学腐蚀,电阻率高,介电损耗小,是理想的大规模集成电路散热基板和封装材料。
工艺路线:氮化铝粉末采用碳热还原氮化法;高导热氮化铝陶瓷基片采用氛常压烧结法。