氮化鋁陶瓷基板民用軍用都“吃香”

氮化鋁陶瓷是粉體，經(jīng)過加工成氮化鋁陶瓷基板也叫氮化鋁陶瓷基片，再經(jīng)過加工線路、鉆孔、金屬化工藝形成具備高導(dǎo)熱率、高絕緣性、低介電常數(shù)的基板。小到我們手機(jī)大到功率器件、交通軌道、航空航天等，無論是民用還是工用或者是軍用都需要氮化鋁陶瓷基板。

氮化鋁陶瓷基板核心是氮化鋁粉體，是氮化鋁（AlN）晶體，其商業(yè)應(yīng)用的潛力源自于其擁有良好的抗氧化性、抗化學(xué)侵蝕性、抗熱震性、機(jī)械強(qiáng)度、低介電常數(shù)、與硅晶相近之熱膨脹系數(shù)以及高熱傳導(dǎo)系數(shù)等，因此在高功率的電子、光電、機(jī)械等應(yīng)用領(lǐng)域備受矚目。

一，氮化鋁陶瓷(AIN）的核心性能參數(shù)：

1，熱學(xué)性能

 AlN的理論熱導(dǎo)率為320W/m·K，實(shí)際制備的多晶AlN的熱導(dǎo)率一般為100~260W/m·K，室溫?zé)釋?dǎo)率為Al2O3的10~15倍，接近于BeO（理論熱導(dǎo)率為350W/m·K），而在溫度高于200℃時，導(dǎo)熱性能又好于氧化鈹;在25~400℃的范圍內(nèi)，純AIN的熱膨脹系數(shù)為4.4×10-6K-1，與硅的熱膨脹系數(shù)（3.4×10-6K-1）相近。

2，電學(xué)性能

純AIN的室溫電陰率大于1014Ω·cm，是一種良好的絕緣材料；介電常數(shù)約為8.0（1MHz），與Al2O3相當(dāng)；介電損耗為10-4（1MHz），絕緣耐壓為14KV·mm-1，高的機(jī)電耦合系數(shù)（0.8%）、壓電性和親負(fù)產(chǎn)性。

3，力學(xué)性能

室溫下，致密的AIN陶瓷的維氏硬度為12GPa，莫氏硬度7~8，楊氏模量為308GPa，抗彎強(qiáng)度可達(dá)350MPa，強(qiáng)度隨溫度的上升而下降比較緩慢，1300℃高溫強(qiáng)度比室溫強(qiáng)度約降低20%，而熱壓Si3N4、Al2O3一般要降低50%。

4，化學(xué)性能

AIN具有優(yōu)良的高溫抗腐蝕能力，不被鋁、銅、銀、鉛、鎳等多種金屬浸潤，也能在某些融鹽中如砷化鎵的融鹽中穩(wěn)定存在；AIN具有強(qiáng)烈的吸濕性，極易與空氣中的水蒸氣反應(yīng);在空氣中，AIN的初始氧化溫度為700~800℃。常壓下，AIN不會融化，而是在2260-2500℃時發(fā)生熱分解。

5，其他性能

藍(lán)光和紫外光范圍具有透光性、良好的抗電磁輻射以及電子和離子轟擊能力、在所報道的相關(guān)材料中具有最高的表面聲波傳播速度等性能。

二，氮化鋁陶瓷（AIN）的應(yīng)用

氮化鋁陶瓷性能優(yōu)越，隨著5G時代、新能源汽車時代以及人工智能時代的發(fā)展，在民用和軍用領(lǐng)域也得到了廣泛應(yīng)用；

      核心民用領(lǐng)域和核心軍用領(lǐng)域

在民用領(lǐng)域，氮化鋁已經(jīng)在集成電路、汽車、高鐵、電力、半導(dǎo)體等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，典型的如集成電路基板、IGBT控制模塊、晶圓加工用靜電吸盤、高功率LED散熱器等。同時它也適用于制作耐熱材料、薄膜材料、復(fù)合材料等。在軍用領(lǐng)域，氮化鋁已經(jīng)在航空航天、國防武器、微波雷達(dá)等方面得到應(yīng)用，典型的如船舶導(dǎo)航系統(tǒng)、導(dǎo)彈定位系統(tǒng)、地面雷達(dá)系統(tǒng)等等。

氮化鋁陶瓷基板性能優(yōu)越，良好的導(dǎo)熱率、絕緣性、機(jī)械性、低介電常數(shù)等，成為民用和軍用領(lǐng)域的“香餑餑”，金瑞欣特種電路從事PCB十多年，陶瓷基電路板加工三年多經(jīng)驗(yàn)，主營氧化鋁陶瓷基、氮化鋁陶瓷基、氮化硅陶瓷基以及透明陶瓷基電路板加工，國內(nèi)外知名企業(yè)以及國內(nèi)高校和研發(fā)機(jī)構(gòu)的合作伙伴，歡迎咨詢。