上海单晶氮化铝生产商

由于AlN基板不具有电导性，因此在用作大功率LED散热基板之前必须对其表面进行金属化和图形化。但AlN与金属是两类物理化学性质完全不同的材料，两者差异表现很为突出的就是形成化合物的成键方式不同。AlN是强共价键化合物，而金属一般都表现为金属键化合物，因此与其它化学键的化合物相比，在高温下AlN与金属的浸润性较差，实现金属化难度较高。因此，如何实现AlN基板表面金属化和图形化成为大功率LED散热基板发展的一个至关重要问题。目前使用很较广的AlN基板金属化的方法主要有：机械连接法、厚膜法、活性金属钎焊法、共烧法、薄膜法、直接覆铜法。粘结剂是氮化铝陶瓷粉末的载体，决定了喂料注射成形的流变性能和注射性能。上海单晶氮化铝生产商

影响氮化铝陶瓷热导率的因素：影响氮化铝陶瓷热导率的主要因素有晶格的氧含量、致密度、显微结构、粉体纯度等。氧含量及杂质：对于氮化铝陶瓷来说，由于它对氧的亲和作用强烈，氧杂质易于在烧结过程中扩散进入AlN晶格，与多种缺陷直接相关，是影响氮化铝热导率的很主要根源。在声子-缺陷的散射中，起主要作用的是杂质氧和氧化铝的存在，由于氮化铝易于水解和氧化，表面形成一层氧化铝膜，氧化铝溶入氮化铝晶格中产生铝空位。使得氮化铝晶格出现非谐性，影响声子散射，从而使氮化铝陶瓷热导率急剧降低。上海单晶氮化铝生产商大多数氮化铝膜为多晶，但已在蓝宝石基材上成功地外延生长制成单晶氮化铝膜。

AlN陶瓷金属化的方法主要有：化学镀金属化法是在没有外电流通过的情况下，利用还原剂将溶液中的金属离子还原在呈催化活性的物体表面上，在物体表面形成金属镀层。化学镀法金属化的结合强度很大程度上依赖于基体表面的粗糙度，在一定范围内，基体表面的粗糙度越大，结合强度越高；另一方面，化学镀金属化法的附着性不佳，且金属图形的制备仍需图形化工艺实现。激光金属化法利用激光的热效应使AlN表面发生热分解，直接生成金属导电层。激光照射到AlN陶瓷表面后，陶瓷表面吸收激光的能量，表面温度上升。当AlN表面温度达到热分解温度时，AlN表面就会发生热分解，析出金属铝。具有成本低、效率高、设备维护简单等优点，在生产实践中得到了较广的应用。但是，激光金属化也同样面临着许多问题，如：金属化层表面生成团聚物并呈多孔性，金属化层的附着性差和金属厚度不均等。

目前，氮化铝也存在一些问题。其一是粉体在潮湿的环境极易与水中羟基形成氢氧化铝，在AlN粉体表面形成氧化铝层，氧化铝晶格溶入大量的氧，降低其热导率，而且也改变其物化性能，给AlN粉体的应用带来困难。抑制AlN粉末的水解处理主要是借助化学键或物理吸附作用在AlN颗粒表面涂覆一种物质，使之与水隔离，从而避免其水解反应的发生。目前抑制水解处理的方法主要有：表面化学改性和表面物理包覆。其二是氮化铝的价格高居不下，每公斤上千元的价格也在一定程度上限制了它的应用。制备氮化铝粉末一般都需要较高的温度，从而导致生产制备过程中的能耗较高，同时存在安全风险，这也是一些高温制备方法无法实现工业化生产的主要弊端。再者是生产制备过程中的杂质掺入或者有害产物的生成问题，例如碳化还原反应过量碳粉的去除问题，以及化学气相沉积法的氯化氢副产物的去除问题，这都要求制备氮化铝的过程中需对反应产物进行提纯，这也导致了生产制备氮化铝的成本居高不下。在现有可作为基板材料使用的陶瓷材料中，氮化硅陶瓷抗弯强度很高，耐磨性好。

高电阻率、高热导率和低介电常数是电子封装用基片材料的很基本要求。封装用基片还应与硅片具有良好的热匹配、易成型、高表面平整度、易金属化、易加工、低成本等特点和一定的力学性能。陶瓷由于具有绝缘性能好、化学性质稳定、热导率高、高频特性好等优点，成为很常用的基片材料。常用的陶瓷基片材料有氧化铍、氧化铝、氮化铝等，其中氧化铝陶瓷基板的热导率低，热膨胀系数和硅不太匹配；氧化铍虽然有优良的性能，但其粉末有剧毒；而氮化铝陶瓷具有高热导率、好的抗热冲击性、高温下依然拥有良好的力学性能，被认为是很理想的基板材料。氮化铝陶瓷拥有高硬度和高温强度性能，可用作切割工具、砂轮和拉丝模以及制造工具材料、金属陶瓷材料的原料。还具有优良的耐磨损性能，可用作耐磨损零件，但由于造价高，只能用于磨损严重的部位。将某些易氧化的金属或非金属表面包覆AlN涂层，可以提高其抗氧化、耐磨的性能；也可以用作防腐蚀涂层，如腐蚀性物质的处理器和容器的衬里等。氮化铝陶瓷具有高热导率、好的抗热冲击性、高温下依然拥有良好的力学性能。上海单晶氮化铝生产商

陶瓷注射成型粘结剂须具备以下条件：流动特性好，注射成型黏度适中，且黏度随温度不能波动太大。上海单晶氮化铝生产商

氮化铝粉体的合成方法：直接氮化法：在高温氮气氛围中，铝粉直接与氮气化合生产氮化铝粉末，反应温度一般在800℃~1200℃。反应式为：2Al＋Ｎ2→2AlN。该方法的缺点很明显，在反应初期，铝粉颗粒表面会逐渐生成氮化物膜，使氮气难以进一步渗透，阻碍氮气反应，致使产率较低；又由于铝和氮气之间的反应是强放热反应，速度很快，造成AlN粉体自烧结，形成团聚，使得粉体颗粒粗化。碳热还原法：将氧化铝粉末和碳粉的混合粉末在高温下（1400℃~1800℃）的流动氮气中发生还原氮化反应生成AlN粉末。其反应式为：Al2O3＋3Ｃ＋Ｎ2→２AlN＋3CO。该方法的主要难点在于，对氧化铝和碳的原料要求比较高，原料难以混合均匀，氮化温度较高，合成时间较长，而且还需对过量的碳进行除碳处理，工艺复杂，制备成本较高。上海单晶氮化铝生产商