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氮化鋁陶瓷具備優異的綜合性能,是近年來受到廣泛關注的新一代先進陶瓷,在多方面都有著廣泛的應用前景,尤其是其具有高熱導率、低介電常數、低介電損耗、優良的電絕緣性,與硅相匹配的熱膨脹系數及無毒性等優點,使其成為高密度、大功率和高速集成電路基板和封裝的理想材料。

氮化鋁基板燒結:助劑、工藝及氣氛三大關鍵因素

圖源自丸和官網

在氮化鋁—系列重要性質中,最為顯著的是高熱導率。氮化鋁陶瓷基板熱導率理論上可達320w/(m·k),但由于氮化鋁中有雜質和缺陷,導致氮化鋁產品的熱導率遠達不到理論值。

既要達到致密燒結、降低雜質含量、減少晶界相的含量,又要簡化工藝、降低成本,在AlN陶瓷的燒結過程中關鍵要做到:—是選擇適當的燒結工藝及氣氛;二是選擇適當的燒結助劑

氮化鋁基板燒結:助劑、工藝及氣氛三大關鍵因素

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一、燒結工藝

氮化鋁自擴散系數小,燒結非常困難。AlN基片較常用的燒結工藝一般以下有5種。


氮化鋁基板燒結:助劑、工藝及氣氛三大關鍵因素

圖源自島津官網

熱壓燒結:即在一定壓力下燒結陶瓷,可以使加熱燒結和加壓成型同時進行。

無壓燒結:常壓燒結氮化鋁陶瓷一般溫度范圍為1600-2000℃,適當升高燒結溫度和延長保溫時間可以提高氮化鋁陶瓷的致密度。

微波燒結:微波燒結也是一種快速燒結法,利用微波與介質的相互作用產生介電損耗而使坯體整體加熱的燒結方法。

放電等離子燒結:融合等離子活化、熱壓、電阻加熱等技術,具有燒結速度快,晶粒尺寸均勻等特點。

自蔓延燒結:即在超高壓氮氣下利用自蔓延高溫合成反應直接制備AlN陶瓷致密材料。但由于高溫燃燒反應下原料中的Al易熔融而阻礙氮氣向毛坯內部滲透, 難以得到致密度高的AlN陶瓷。

以上5中燒結工藝中,熱壓燒結是目前制備高熱導率致密化AlN陶瓷的主要工藝。

二、燒結氣氛
 
目前,AlN陶瓷燒結氣氛有3種:中性氣氛、還原型氣氛和弱還原型氣氛。中性氣氛采用常用的N2、還原性氣氛采用CO,弱還原性氣氛則使用H2。

在還原氣氛中,AlN陶瓷的燒結時間及保溫時間不宜過長,且其燒結溫度不能過高,以免AlN被還原。而在中性氣氛中不會出現上述情況,因此一般選擇在氮氣中燒結,以此獲得性能更高的AlN陶瓷。

三、燒結助劑的添加

在氮化鋁陶瓷基板燒結過程中,除了工藝和氣氛影響著產品的性能外,燒結助劑的選擇也尤為重要。

氮化鋁基板燒結:助劑、工藝及氣氛三大關鍵因素

圖源自網絡

AlN燒結助劑一般是堿金屬氧化物堿土金屬氧化物,燒結助劑主要有兩方面的作用:一方面形成低熔點物相,實現液相燒結,降低燒結溫度,促進坯體致密化;另一方面,高熱導率是AlN基板的重要性能,而實現AlN基板中由于存在氧雜質等各種缺陷,熱導率低于及理論值,加入燒結助劑可以與氧反應,使晶格完整化,進而提高熱導率。

氮化鋁基板燒結:助劑、工藝及氣氛三大關鍵因素


燒結AlN陶瓷使用的燒結助劑主要有Y2O3、CaO、Yb2O3、Sm2O3、Li2O3、B2O3、CaF2、YF3、CaC2等或它們的混合物。

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選擇多元復合燒結助劑,往往能獲得比單一燒結助劑更好的燒結效果找到合適的低溫燒結助劑,實現AlN低溫燒結,就可以減少能耗、降低成本,便于進行連續生產。 

氮化鋁材料相關推薦活動:

2021第三屆高端電子陶瓷產業高峰論壇

11月26日·江蘇昆山

01

主要議題


序號

議題

擬邀請單位

1

LTCC射頻模塊的發展

京瓷

2

高端電子陶瓷在汽車領域的發展應用

博世

3

先進低溫共燒無源集成材料和器件技術發展

電子科技大學

4

基于HTCC技術的發展與應用

中瓷電子

5

應用于HTCC的高性能粉體制備

艾森達

6

高精密疊層機應用于多層陶瓷基板介紹

住榮

7

LTCC生瓷帶的環境與工藝適應性要求研討

兵器214所

8

LTCC低介電常數粉體量產應用發展

洛陽中超

9

應用于低溫共燒陶瓷5G射頻模組材料方案 

杜邦

10

電子陶瓷用金屬漿料配套應用方案

西安宏星

11

高導熱陶瓷低溫燒結助劑的研究

長汀金龍

12

陶瓷覆銅板在大功率半導體的應用

羅杰斯

13

高性能陶瓷基板在IGBT中的應用與發展

比亞迪半導體

如有演講意向,請聯系周小姐:18320865613(微信同電話號碼)


02

擬邀請企業


通訊、基站、消費電子、汽車等終端企業;LTCC、HTCC等陶瓷基板生產企業;玻璃粉、陶瓷粉體等生瓷材料企業和導電金屬導體材料企業;陶瓷流延機、激光切割、自動化組裝、燒結、印刷等設備企業;網版、載帶、保護膜等耗材企業;檢測、科研院所、高校機構等。


03

會議議程


2021年11月25日(周四):14:00-18:00簽到

2021年11月26日(周五):7:30-9:00簽到;8:50-18:00會議;18:00-19:30晚宴

04

報名方式

方式一:加微信

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艾果果:13312917301(微信同電話號碼),

郵箱:ab008@aibang.com;注意:每位參會者均需要提供信息;


方式二:長按二維碼掃碼在線登記報名

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或者復制下面網址到瀏覽器后,微信注冊報名
https://www.aibang360.com/m/100098?ref=161788


05

收費標準


參會人數

1~2個人(單價每人)

3個人及以上(單價每人)

8月24日前付款

2200元/人

2000元/人

9月24日前付款

2300元/人

2200元/人

10月24日前付款

2400元/人

2300元/人

11月24日前付款

2500元/人

2400元/人

現場付款

2800元/人

2500元/人

費用包括會議門票、全套會議資料、午餐、茶歇等,但不包括住宿。


06

匯款方式及賬戶

匯款方式及賬戶:(均可開增值稅普通發票)


付款方式1:


公對公賬戶:

名稱:深圳市艾邦智造資訊有限公司

賬號:4425 0100 0021 0000 0867

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注意:會議費用還支持微信(綁信用卡)支付,請掃描上面二維碼完成截圖發給工作人員

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07

贊助方案



項目


項目內容


主題演講+展臺


30分鐘主題演講


3個參會名額


商標展示、現場展示臺1個


會刊廣告


易拉寶/禮品贊助(2選1)


主題演講


30分鐘主題演講


現場展臺


現場展示臺,展示設備及樣品、資料以及洽談,含3個參會名額


會刊廣告


研討會會刊,彩色全頁廣告(尺寸210*285mm)


側屏廣告


主講屏幕LED兩邊側屏,單邊側屏廣告,展示全天會議(客戶自行設計,圖片尺寸以實際面積為準)


參會證掛繩贊助


印有企業標識的掛繩(獨家)


參會證贊助


參會證背面單面印刷廣告


資料袋贊助


印有企業標識的資料袋


桌牌贊助


印有企業標識的桌牌


資料入袋贊助


企業的宣傳冊(不超過6P)放入參會袋子


會議通訊錄banner橫幅廣告


植入在本會議觀眾通訊錄置頂的橫幅廣告,有效期6個月


Logo展示


背景板logo,會刊封面logo


易拉寶


現場1個易拉寶展示


禮品贊助


印有贊助商logo的禮品,用于贈送參會聽眾


微信推送


微信公眾號,覆蓋18萬行業專業人群,會前、會中或者會后,企業介紹以及相關軟文一共1篇

原文始發于微信公眾號(艾邦5G加工展):氮化鋁基板燒結:助劑、工藝及氣氛三大關鍵因素

作者 ab

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