隨著大功率和超大規(guī)模集成電路的發(fā)展，集成電路和基片間散熱的重要性也越來越明顯。因此，基片必須要具有高的導(dǎo)熱率和電阻率。為滿足這一要求，國內(nèi)外研究學(xué)者開發(fā)出了一系列高性能的陶瓷基片材料，其中主要包括：Al2O3、BeO、AlN、BN、Si3N4、SiC，但是氮化鋁是綜合性能最優(yōu)良的新型先進(jìn)陶瓷材料，被認(rèn)為是新一代高集成度半導(dǎo)體基片和電子器件的理想封裝材料。

同時(shí)，氮化鋁粉體也是提高高分子材料熱導(dǎo)率和力學(xué)性能的最佳添加料，如環(huán)氧樹脂中加入氮化鋁粉體可以明顯提高其熱導(dǎo)率

氮化鋁陶瓷的優(yōu)異性能

目前，氮化鋁陶瓷已被廣泛應(yīng)用于電子、冶金、機(jī)械、國防等各個(gè)領(lǐng)域，具有非常優(yōu)異的綜合性能，其主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：

（1）熱導(dǎo)率高，是氧化鋁陶瓷的5~10倍，與氧化鈹陶瓷相當(dāng)；

（2）熱膨脹系數(shù)(4.3×10-6/℃)與半導(dǎo)體硅材料((3.5~4.0)×10-6/℃)匹配；

（3）機(jī)械性能好，高于BeO陶瓷，接近氧化鋁；

（4）電性能優(yōu)良，具有極高的絕緣電阻和低的介質(zhì)損耗；

（5）可以進(jìn)行多層布線，實(shí)現(xiàn)封裝的高密度和小型化；

（6）無毒，有利于環(huán)保。

影響氮化鋁陶瓷性能的粉體因素

氮化鋁陶瓷產(chǎn)品的性能直接取決于原料粉體的特性，尤其是氮化鋁最有價(jià)值的特性——導(dǎo)熱性。影響氮化鋁陶瓷導(dǎo)熱性的因素主要有：氧及其它雜質(zhì)的含量、燒結(jié)的致密度、顯微結(jié)構(gòu)等。而這些因素體現(xiàn)在氮化鋁粉體上則為：氮化鋁的純度、顆粒的粒徑、顆粒的形狀等參數(shù)上。

氧含量及其它雜質(zhì)的影響

氮化鋁對(duì)氧有很強(qiáng)的親和力。當(dāng)?shù)X顆粒暴露于空氣中時(shí)，顆粒表面往往會(huì)自發(fā)形成Al2O3，部分氧還會(huì)固溶進(jìn)入氮化鋁晶格，從而形成鋁空位。由于鋁空位會(huì)散射聲子，使聲子的散射截面增大，故而損害熱導(dǎo)率。因此，為了增加其熱導(dǎo)率，就必須嚴(yán)格地控制氧元素的含量。通常對(duì)氧含量的要求是小于1wt%。

氧以外的其它雜質(zhì)（包含金屬雜質(zhì)與非金屬雜質(zhì)）也會(huì)固溶在氮化鋁晶格中，導(dǎo)致氮化鋁產(chǎn)生缺陷，嚴(yán)重降低熱導(dǎo)率。據(jù)中國粉體網(wǎng)編輯的學(xué)習(xí)了解，一般情況下，氮化鋁粉體中包含Fe、Mg、Ca等金屬雜質(zhì)的總含量需不超過500ppm，非金屬雜質(zhì)，包含Si、C等的總含量應(yīng)低于0.1wt%。

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