氮化鋁陶瓷基片的燒結工藝

   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！氮化鋁陶瓷現在在市場上也有一定的發展空間，氮化鋁陶瓷可以應用到航空航天領域和衛星支架上以及火箭、防彈、裝甲上。鈞杰陶瓷是一家專業生產特種陶瓷和特種陶瓷加工的廠家。公司現有自己的專業技術團隊，并與多家科研機構及高等院校建立了密切的產學科研合作關系。鈞杰陶瓷常年致力于從事特種陶瓷材料的技術開發、產品設計制造以及現場施工，確保為用戶提供優質的特種陶瓷防腐材料及工程服務。咨詢鈞杰陶瓷聯系電話：134 128 56568。

1、氮化鋁（AlN）陶瓷基片是一種新型的基片材料，具有優異的電性能、力學性能以及熱性能，其熱導率高（約320W/m?K）、介電常數低（約為8.8）、擁有與硅Si（3.5~4×10-6℃）相匹配的熱膨脹系數（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、微電子等領域內應用前景十分廣闊。

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

3、優秀的燒結爐出現！
Carbolite?Gero（卡博萊特?蓋羅）在國內外氮化鋁陶瓷燒結方面有非常廣泛的客戶群體和成熟的工藝技術，可為氮化鋁陶瓷燒結提供溫度高達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，沒有纖維保溫材料，所以可達到高真空度和純凈的氣氛環境（纖維材料會有孔隙），保證了燒結工藝在高溫下的安全性。Carbolite?Gero還可保證高純度氣氛環境（>6N）和高真空度。根據要求提供氫氣分壓以及還原或有毒氣體的認證安全管理。用于質量控制的數據記錄。另外，加熱元件的合理分布、三區控溫熱技術以及氣氛預熱保證了設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，確保樣品不受震動的影響。

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