高导热氮化铝陶瓷基片的制备方法

    随着大功率和超大规模集成电路的发展，集成电路和基片间的散热性也越来越重要，因此，氮化铝陶瓷基片必须要具有高的导热率和电阻率。氮化铝具有高热导率、高温绝缘性和优良的介电性能、良好的耐腐蚀性、与半导体Si相匹配的膨胀性能等优点，因此成为优良的电子封装散热材料，是组装大型集成电路所必需的高性能陶瓷基片材料。钧杰陶瓷专注高品质氧化铝陶瓷厂家，主营氧化铝陶瓷机械手和氧化铝陶瓷半导体吸盘，还生产氧化锆半导体陶瓷，氧化锆绝缘装置陶瓷，氧化锆陶瓷圆盘，碳化硅陶瓷，欢迎前来定制和咨询。咨询钧杰陶瓷联系电话：136 998 99025。
Al粉直接氮化法
Al粉直接氮化法原料来源广、工艺过程简单，能在较低温度下反应，但此反应属于强放热反应，反应过程由于放出大量的热量而不好控制，导致铝粉转化率低，产物易结块，产品粒径粗大，质量稳定性差，因此要小心控制工艺。

Al2O3碳热还原法
碳热还原法的优点是原料来源广、工艺过程简单，合成的粉体纯度高、粒径小且分布均匀；其缺点在于合成时间较长、氮化温度较高，而且反应后还需对过量的碳进行除碳处理，导致生产成本较高。 
自蔓延高温合成法
自蔓延高温合成法的反应速度很快，不需要外部加热，成本低廉，但生产效率低，适应于大批量工业化生产。反应过程中升温和冷却的速度极快，易于形成高浓度缺陷和非平衡结构，粉末的晶形呈不规则状，粒径分布不均匀。
此外，氮化铝粉体的制备方法还有高能球磨法、化学气相沉积法、溶胶-凝胶法、等离子化学合成法、原位自反应合成法、电弧熔炼法、微波合成法、溶剂热合成法等。
流延成型
流延成型制备氮化铝陶瓷基片的主要工艺，将氮化铝粉料、烧结助剂、粘结剂、溶剂混合均匀制成浆料，通过流延制成坯片，采用组合模冲成标准片，然后用程控冲床冲成通孔，用丝网印刷印制金属图形，将每一个具有功能图形的生坯片叠加，层压成多层陶瓷生坯片，在氮气中约700℃排除粘结剂，然后在1800℃氮气中进行共烧，电镀后即形成多层氮化铝陶瓷。

流延成型分为有机流延成型和水基流延成型两种。流延成型法在AlN陶瓷基片方面的应用具有极强的优势，如设备要求低，可连续生产、生产效率高、自动化程度高，其生产成本低廉，非常适合现代工业生产。
注射成型
首先将AlN粉体与有机粘结剂按一定比例混合，经过造粒得到性能稳定的喂料，然后在注射成型机上成型素坯，再经过脱脂、烧结最终获得AlN陶瓷基片。
流延等静压复合成型
传统流延成型工艺所制备出的浆料固相体积含量较低，加上干燥阶段中部分有机溶剂的挥发，极易导致素坯中孔隙率的增加从而使坯体结构疏松化，弱化后期烧结效果，难以制备出高致密度、高导热AlN陶瓷基片。
    流延等静压复合成型工艺是基于非水基和水基流延成型发展的一种新型陶瓷基片成型工艺，既保留了流延成型素坯的延展性，又在此基础上采用等静压二次成型，弥补了前一成型过程留下的致密度低、结构松散等缺陷。