氮化铝陶瓷基片的烧结工艺

   氮化铝陶瓷基片是什么简单来说，氮化铝陶瓷 （Aluminum Nitride Ceramic）是以氮化铝(AIN)为主晶相的陶瓷，将它制作基片，想象一下，电路板里面的底层基座就是它啦！氮化铝陶瓷现在在市场上也有一定的发展空间，氮化铝陶瓷可以应用到航空航天领域和卫星支架上以及火箭、防弹、装甲上。钧杰陶瓷是一家专业生产特种陶瓷和特种陶瓷加工的厂家。公司现有自己的专业技术团队，并与多家科研机构及高等院校建立了密切的产学科研合作关系。钧杰陶瓷常年致力于从事特种陶瓷材料的技术开发、产品设计制造以及现场施工，确保为用户提供优质的特种陶瓷防腐材料及工程服务。咨询钧杰陶瓷联系电话：134 128 56568。

1、氮化铝（AlN）陶瓷基片是一种新型的基片材料，具有优异的电性能、力学性能以及热性能，其热导率高（约320W/m?K）、介电常数低（约为8.8）、拥有与硅Si（3.5~4×10-6℃）相匹配的热膨胀系数（4.5×10-6℃）、电阻率高（>1014Ω?cm）、击穿场强高（1.4×107V/cm）、比重低（理论密度3.26g/cm3）、机械强度高（抗弯强度300-400MPa）、无毒，是理想的大规模集成电路散热基板和封装材料。.

除此之外，氮化铝陶瓷基板不含有机成分，铜层不含氧化层，对熔融金属有优良的耐腐蚀特殊性，使用寿命长，可在还原性气氛中长期使用，在国防、航空航天、通讯、微电子等领域内应用前景十分广阔。

2、然而，制作难点来了
由于AlN是以共价键结合为主的化合物,自扩散系数小, 难以烧结致密，所以AlN的烧结工艺是基片材料制作过程中的一处难点。氮化铝陶瓷的烧结主要需要注意以下几点，首先是升温速率、烧结温度和保温时间，这些高性能陶瓷的烧结温度一般在1800~1900℃，其次要选择合适的保护气氛防止AlN氧化，烧结过程必须要隔绝氧气，在气氛环境中进行，因为氧气存在会增加热变电阻和降低热传导性。最后还要确保烧结设备有很好的温度均匀性。

3、优秀的烧结炉出现！
Carbolite?Gero（卡博莱特?盖罗）在国内外氮化铝陶瓷烧结方面有非常广泛的客户群体和成熟的工艺技术，可为氮化铝陶瓷烧结提供温度高达2200℃的箱式炉（HTK系列）和钟罩炉（HBO系列）。

该炉子的防辐射隔热屏蔽材料和加热元件是同一材质，没有纤维保温材料，所以可达到高真空度和纯净的气氛环境（纤维材料会有孔隙），保证了烧结工艺在高温下的安全性。Carbolite?Gero还可保证高纯度气氛环境（>6N）和高真空度。根据要求提供氢气分压以及还原或有毒气体的认证安全管理。用于质量控制的数据记录。另外，加热元件的合理分布、三区控温热技术以及气氛预热保证了设备良好的温度均匀性。除此之外，炉体可自动升降，过程十分平稳，确保样品不受震动的影响。

为了满足AlN 陶瓷烧结应用，Carbolite Gero 提供了高温气氛炉，带完整的氢气系统并配备了一个二级旋片泵。金属钨保温材料和钨加热元件。为了提高使用区域的温度均匀性，采用三区加热。系统可在室温~2200℃范围内使用100%纯氢气或者氢气与氮气的混合气体。因为氢气的应用，炉子增加了整套安全装置。