七大方面解析氮化铝陶瓷基板的分类和特性
七大方面解析氮化铝陶瓷基板的分类和特性
氮化铝陶瓷基板在大功率器件模组，航天航空等领域备受欢迎，那么氮化铝陶瓷基板都有哪些种分类以及氮化铝陶瓷基板特性都体现在哪些方面？
一，什么是氮化铝陶瓷基板以及氮化铝陶瓷基板的材料
氮化铝陶瓷基板是以氮化铝(AIN)为主晶相的陶瓷基板，也叫氮化铝陶瓷基片。热导率高，膨胀系数低，强度高，耐高温，耐化学腐蚀，电阻率高，介电损耗小，是大功率集成电路和散热功能的重要器件。
二，氮化铝陶瓷基板分类
1，按电镀要求来分
氮化铝陶瓷覆铜基板（氮化铝覆铜陶瓷基板），旨在氮化铝陶瓷基板上面做电镀铜，有做双面覆铜和单面覆铜的。
2，按应用领域分
LED氮化铝陶瓷基板（氮化铝led陶瓷基板），主要用于LED大功率灯珠模块，极大的提高了散热性能。
igbt氮化铝陶瓷基板,一般用于通信高频领域。
3，按工艺来分
氮化铝陶瓷基板cob（氮化铝陶瓷cob基板),主要用于Led倒装方面。
dpc氮化铝陶瓷基板,采用DPC薄膜制作工艺，一般精密较高。
dpc氮化铝陶瓷基板(AlN氮化铝dbc陶瓷覆铜基板)，是一种厚膜工艺，一般可以实现大批量生产。
氮化铝陶瓷基板承烧板
3，按地域分
有的客户对特定的氮化铝陶瓷基板希望是特定地域的陶瓷基板生产厂家，因此有了：
日本氮化铝陶瓷基板
氮化铝陶瓷基板台湾
氮化铝陶瓷基板成都
福建氮化铝陶瓷基板
东莞氮化铝陶瓷基板
台湾氮化铝陶瓷散热基板
氮化铝陶瓷基板珠海
氮化铝陶瓷基板上海
4，导热能力来分
高导热氮化铝陶瓷基板，导热系数一般较高，一般厚度较薄，一般导热大于等于170W的。
氮化铝陶瓷散热基板，比氧化铝陶瓷基板散热好，大于等于50W~170W.
三，氮化铝陶瓷基板特性都有哪一些？
1，氮化铝陶瓷基板pcb优缺点
材料而言：陶瓷基板pcb是陶瓷材料因其热导率高、化学稳定性好、热稳定性和熔点高等优点，很适合做成电路板应用于电子领域。许多特殊领域如高温、腐蚀性环境、震动频率高等上面都能适应。氮化铝陶瓷基板，热导率高，膨胀系数低，强度高，耐高温，耐化学腐蚀，电阻率高，介电损耗小，是理想的大规模集成电路散热基板和封装材料。硬度较高，交工难度大，压合非常难，一般加工成单双面面陶瓷基板pcb.
2,氮化铝陶瓷基板产品规格（尺寸/厚度、脆性）
氮化铝陶瓷基板的产品规格尺寸厚度，有不同的尺寸对应不同个的厚度，具体如下：
氮化铝陶瓷基板尺寸一般最大在140mm*190mm,氮化铝陶瓷基板厚度一般在
0.20mm~3.0mm之间。另外氮化铝陶瓷基板脆性较高，容易碎，因为是陶瓷基的因素，因此不能像FR4玻纤板一样可以随意放置，氮化铝陶瓷基板需要轻拿轻放。
2，氮化铝陶瓷基板的性能参数（介电常数/热导率/抗折强度/表面粗糙度/热彭胀系数) 氮化铝陶瓷基板介电常数一般是8~10MHz，氮化铝陶瓷基板热导率一般170w/(m.k)或者更高，氮化铝陶瓷基板抗折强度大于等于450MPa,氮化铝陶瓷基板表面粗糙度可以控制在0.2~0.6um，氮化铝陶瓷基板热膨胀系数在2~4.5之间，氮化铝陶瓷基板的硬度也很高，可击穿强度大于等于25 Kv/mm。
相信您对氮化铝陶瓷基板的优势和特点也是比较了解了，金瑞欣特种电路采用的都是品牌的
氮化铝基板，目前采用日本丸和氮化铝陶瓷基板，此外还有用的九毫、华清、中瓷的氮化铝陶瓷基板。日本丸和氮化铝陶瓷基板性能指标非常好，被很多客户认可，有的客户甚至还指定需要用到丸和氮化铝陶瓷基板。
4，日本丸和氮化铝陶瓷基板性能指标
日本丸和氮化铝产品具有优异的热传导性、高绝缘性和接近于硅的热膨胀率等特点，作为新一代的高导热材料，越来越受到人们的关注和重视。其特性如下：
●导热性：约为氧化铝的7倍
●热膨胀系数：与硅类似，大型硅贴片的安装和耐热循环可靠性高
●电气特性：较高电气绝缘，较低介电常数
●机械特性：比氧化铝的机械强度高
●耐腐蚀性：比熔融金属的耐腐蚀性强
●纯度：杂质含量非常小，无毒，纯度高
5，氮化铝陶瓷基板和氧化铝陶瓷基板铝基板与氮化铝陶瓷基板的区别？
●氮化铝陶瓷基板和氧化铝陶瓷基板的区别？
氮化铝陶瓷基板和氧化铝陶瓷基板，都具备高导热性，高绝缘性，耐腐蚀性的特点，不同的氮化铝陶瓷基板的导热更好，导热高的可以到170W以上，氧化铝陶瓷基板导热在30~50W左右。氮化铝陶瓷基板的强度更强，加工难度相对而言也会较大一些。另外就是氮化铝陶瓷基板和氧化铝陶瓷板材的利用因应用市场需求不同而采用不同的陶瓷基板，就价格而言，氮化铝陶瓷基板的价格比氧化铝陶瓷基板的价格更贵一些。
●氮化铝和氮化硅陶瓷基板区别
氮化硅陶瓷基板和氮化铝陶瓷基板散热性能都很好，氮化铝陶瓷基板是时下比较广泛应用的基材，氮化硅陶瓷基板是未来行业发展的趋势产品，更多氮化硅陶瓷基板的内容请关注
文章“GBT高导热氮化铝氮化硅陶瓷基板等高端陶瓷pcb的应用和现状”
●铝基板与氮化铝陶瓷基板的区别？
在陶瓷基板成熟广泛应用之前，很多企业比如LED照明多采用铝基板来散热，陶瓷基板的导热系数在50~190W，氮化铝的理论热导率300W/m.K，其中三氧化二铝陶瓷电路板的导热系数：通常为30.0 W/m-K，但实际是随着温度而变化，具体列在下方：
6.30 W/m-K@Temperature 800 °C
13.0 W/m-K@Temperature 527 °C
18.9 W/m-K@Temperature 327 °C
24.2 W/m-K@Temperature 227 °C
32.3 W/m-K@Temperature 127 °C
46.0 W/m-K@Temperature 25.0 °C
82.0 W/m-K@Temperature -73.0 °C
105 W/m-K@Temperature 727 °C
449.8 W/m-K@Temperature -173 °C
更多关注散热问题请关注文章“大功率LED封装用陶瓷基板还是铝基板更好”
6，氮化铝陶瓷基板金属化以及金属化标准
●氮化铝陶瓷基板金属化
陶瓷基板金属化是在陶瓷表面牢固地粘附一层金属薄膜，使之实现陶瓷和金属间的焊接，现有钼锰法、镀金法、镀铜法、镀锡法、镀镍法、LAP法（激光后金属镀）等多种陶瓷金属化工艺。
更多氮化铝陶瓷基板金属化问题见文章详情“五个问题解答全面认知陶瓷基板金属化”
●氮化铝陶瓷基板金属化国家标准
氮化铝陶瓷基板金属化标准就是镀层与基体的结合力要高，金属附着力要好。
7 ，氮化铝陶瓷基板性能测试标准
主要几个测试，包括板厚、尺寸规格、纯度、导热性、强度、介电常数、膨胀系数、表面粗糙度等的测试，符合市场所需的标准需求。
通过以上七个大方面的详细阐述，氮化铝陶瓷基板的分类，性能参数，优势，特点有了非常深入的了解，更多氮化铝陶瓷基板问题可以咨询金瑞欣特种电路。金瑞欣特种电路专业的氮化铝陶瓷基板厂家，十年多行业经验，值得信赖！
氮化铝陶瓷基板用于IGBT模块的研究
氮化铝陶瓷基板在IGBT模块的深度研究 电动汽车、电力机车、智能电网等领域需要实现电能转换和控制的绝缘栅双极晶体管(IGBT)作为电力电子器件。氮化铝陶瓷覆铜板既具有陶瓷的高导热性、高电绝缘性、高机械强度、低膨胀等特性，又具有无氧铜的高导电性和优异的焊接性能，是IGBT模块封装的关键基础材料。本文采用直接覆铜工艺(DBC)和活性金属焊接工艺(AMB)制备了氮化铝陶瓷覆铜板，对比了两种工艺的异同点和制备的氮化铝陶瓷覆铜板的性能差异，并指出氮化硅陶瓷覆铜板有望在下一代功率模块上广泛应用。 IGBT作为电力电气功率器件的背景 随着《中国制造2015》、《工业绿色发展专项行动实施方案》、《关于加快新能源汽车推广应用的指导意见》以及“特高压规划”等一系列的政策密集出台，我国的高速铁路、城市轨道交通、新能源汽车、智能电网和风能发电等项目成为未来几年“绿色经济”的热点。而这些项目对于高压大功率IGBT模块的需求迫切且数量巨大。由于高压大功率IGBT模块技术门槛较高，难度较大，特别是要求封装材料散热性能更好、可靠性更高、载流量更大。但是国内相关技术水平落后导致国内高压IGBT市场被欧、美、日等国家所垄断，高压IGBT产品价格高、交货周期长、产能不足，严重限制了我国动力机车、电动汽车和新能源等领域的发展。 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)全称绝缘栅双极型晶体管，是实现电能转换和控制的最先进的电力电子器件，具有输入阻抗大、驱动功率小、开关速度快、工作频率高、饱和压降低、安全工作区大和可耐高电压和大电流等一系列优点，被誉为现代工业变流装置的“CPU”，在轨道交通、航空航天、新能
七大方面解析氮化铝陶瓷基板的分类和特性
七大方面解析氮化铝陶瓷基板的分类和特性 氮化铝陶瓷基板在大功率器件模组，航天航空等领域备受欢迎，那么氮化铝陶瓷基板都有哪些种分类以及氮化铝陶瓷基板特性都体现在哪些方面？ 一，什么是氮化铝陶瓷基板以及氮化铝陶瓷基板的材料 氮化铝陶瓷基板是以氮化铝(AIN)为主晶相的陶瓷基板，也叫氮化铝陶瓷基片。热导率高，膨胀系数低，强度高，耐高温，耐化学腐蚀，电阻率高，介电损耗小，是大功率集成电路和散热功能的重要器件。 二，氮化铝陶瓷基板分类 1，按电镀要求来分 氮化铝陶瓷覆铜基板（氮化铝覆铜陶瓷基板），旨在氮化铝陶瓷基板上面做电镀铜，有做双面覆铜和单面覆铜的。 2，按应用领域分 LED氮化铝陶瓷基板（氮化铝led陶瓷基板），主要用于LED大功率灯珠模块，极大的提高了散热性能。 igbt氮化铝陶瓷基板,一般用于通信高频领域。 3，按工艺来分 氮化铝陶瓷基板cob（氮化铝陶瓷cob基板),主要用于Led倒装方面。 dpc氮化铝陶瓷基板,采用DPC薄膜制作工艺，一般精密较高。 dpc氮化铝陶瓷基板(AlN氮化铝dbc陶瓷覆铜基板)，是一种厚膜工艺，一般可以实现大批量生产。 氮化铝陶瓷基板承烧板 3，按地域分
有的客户对特定的氮化铝陶瓷基板希望是特定地域的陶瓷基板生产厂家，因此有了： 日本氮化铝陶瓷基板 氮化铝陶瓷基板台湾 氮化铝陶瓷基板成都 福建氮化铝陶瓷基板 东莞氮化铝陶瓷基板 台湾氮化铝陶瓷散热基板 氮化铝陶瓷基板珠海 氮化铝陶瓷基板上海 4，导热能力来分 高导热氮化铝陶瓷基板，导热系数一般较高，一般厚度较薄，一般导热大于等于170W的。 氮化铝陶瓷散热基板，比氧化铝陶瓷基板散热好，大于等于50W~170W. 三，氮化铝陶瓷基板特性都有哪一些？ 1，氮化铝陶瓷基板pcb优缺点 材料而言：陶瓷基板pcb是陶瓷材料因其热导率高、化学稳定性好、热稳定性和熔点高等优点，很适合做成电路板应用于电子领域。许多特殊领域如高温、腐蚀性环境、震动频率高等上面都能适应。氮化铝陶瓷基板，热导率高，膨胀系数低，强度高，耐高温，耐化学腐蚀，电阻率高，介电损耗小，是理想的大规模集成电路散热基板和封装材料。硬度较高，交工难度大，压合非常难，一般加工成单双面面陶瓷基板pcb. 2,氮化铝陶瓷基板产品规格（尺寸/厚度、脆性） 氮化铝陶瓷基板的产品规格尺寸厚度，有不同的尺寸对应不同个的厚度，具体如下： 氮化铝陶瓷基板尺寸一般最大在140mm*190mm,氮化铝陶瓷基板厚度一般在
陶瓷基板介绍
陶瓷基板 MARUWA以雄厚的陶瓷材料技术为主，开发生产电子陶瓷材料，产品：氮化铝陶瓷基板，氧化铝陶瓷基板，薄膜陶瓷基板等。 应用：SMD各种电阻，DBC，DBA，薄膜电路，厚膜电路，大功率LD，大功率LED，IC电容，RF电路基板，大功率晶体管，混合电路等。。。。 客户：DBC，DBA 德国Curamik，日本申和，比亚迪； 陶瓷材料应用在SMD电阻行业，LD行业占全球50%以上份额（客户名称不列举）； 目前新兴市场：大功率LED 使用陶瓷基板导热，应用在照明市场领域如，汽车照明，路灯照明，LCD背光照明等等。。。 大功率LED客户：今台，RODAN，LOUSTOR，TOUCH MICLE，G – FIBEROPTICS，NEOPAC，HELIO，DEPO等。 铁氧体膜 高频电子标签干扰问题解决方案： 近几年，13.56MHz的高频RFID技术由于性能稳定、价格合理，此外其读取距离范围和实际应用的距离范围相匹配，因而在公交卡、手机支付方面的应用得到广泛的应用，尤其是在韩国、日本等地。下面两张图片，图2为韩国某餐馆用手机支付就餐费用的实例，图3为电子标签贴合在手机电池上的图片。 图2 手机通过RFID读卡器进行交费
图3 手机电池上的13.56MHz电子标签 图2和图3所示的手机交费方法是通过13.56MHz RFID无线射频识别系统实现的。该应用的RFID智能标签就是贴在手机电池壳上，这样可以最大程度地节约空间。此类RFID手机应用在日韩等国是相当普遍的。中国虽然在高频RFID的研究和应用方面相对韩日起步稍晚。但近两年，随着配套设备的逐步健全和人们对RFID系统优势的认识加深，国内的RFID技术的开发和应用已经有了突飞猛进的发展。 然而，随着RFID的应用日渐广泛, 其干扰破坏问题越来越突出。其破坏作用主要表现在两个方面：1>识别距离远低于设计距离；2>读卡器和电子标签不响应，读取失败。在实际的高频RFID电子标签应用中，我们需要着重考虑13.56MHz的RFID电子标签的贴合位置，由于标签尺寸较大，而实际允许的空间有限等原因，电子标签需要直接贴附在金属表面上或同金属器件相临近的位置，如手机用的13.56MHz的RFID智能标签，因为空间问题，就经常直接集成在电池铝合金冲压外壳上,这样以来，在识别过程中，电子标签易受电池铝合金金属冲压外壳的涡流干扰，致使RFID标签的实际有效读距离大大缩短或者干脆就不发生响应，读取彻底失败。实践证明这类干扰问题是经常发生的，我们需要采取一定的措施进行预防。Maruwa(丸和电子（北京）有限公司）的RFID电磁吸波材料具有高的磁导率，可以起到聚束磁通量的作用，为此类干扰问题提供有效的解决方案。 RFID读取失败的原因分析及3M吸波材料抗干扰应用的机制分析
陶瓷散热基板与MCPCB的散热差异分析比较
陶瓷散热基板与MCPCB的散热差异分析比较 随着科技日新月异的发展，近年来全球环保的意识抬头，如何有效开发出节能省电的科技产品已成为现今趋势。就LED产业而言，慢慢这几年内成为快速发的新兴产业之一，在2010年的中国世博会中可看出LED的技术更是发光异彩，从上游到下游的生产制造，每一环节都是非常重要的角色。 针对LED的发光效率会随着使用时间的增长与应用的次数增加而持续降低，过高的接面温度会加速影响其LED发光的色温品质致衰减，所以接面温度与LED发光亮度呈现反比的关系。此外，随着LED芯片尺寸的增加与多晶LED封装设计的发展，LED载板的热负荷亦倍增，此时除载板材料的散热能力外，其材料的热稳定性便左右了LED产品寿命。简单的说，高功率LED产品的载板材料需同时具备高散热与高耐热的特性，因此封装基板的材质就成为关键因素。 在传统LED散热基板的应用上，Metal Core PCB(MCPCB)与陶瓷散热基板应用范围是有所区别的，MCPCB主要使用于系统电路板，陶瓷散热基板则是应用于LED芯片基板，然而随着LED需求的演化，二者逐渐被应用于COB(Chip on board)的工艺上，下文将针对此二种材料作进一步讨论与比较。 MCPCB MCPCB主要是从早期的铜箔印刷式电路板(FR4)慢慢演变而成，MCPCB与FR4之间最大的差异是，MCPCB以金属为核心技术，采用铝或铜金属作为电路板之底材，在基板上附着上一层铜箔或铜板金属板作线路，用以改善散热不佳等问题。MCPCB的结构图如图1所示： 图1 MCPCB结构图 因铝金属本身具有良好的延展性与热传导，结合铜金属的高热传导率，理当有非常良好的导热/散热效果。
氮化硅陶瓷制品
题目名称：氮化硅陶瓷的制备 学院名称：材料科学与工程学院 班级： 学号： 学生姓名： 指导教师： 2014 年 4 月
氮化硅陶瓷的制备 1．简介 1.1 应用背景 作为结构陶瓷，氮化硅陶瓷材料具有优良的耐磨、耐腐蚀、耐高温性能以及良好的抗热震性能，广泛应用于航空航天、机械、电子电力、化工等领域。采用适当的烧结助剂可有效提高氮化硅陶瓷材料的热导率，增加材料断裂韧性，促进材料性能完善。 研究结果表明，以 CeO 2为烧结助剂，氮化硅的相变转换率为 100%；当CeO 2 含量 不超过 8mol%时，氮化硅晶界相的构成主要为 Ce 4.67(SiO 4 ) 3 O、Si 2 ON 2 以及 Ce 2 Si 2 O 7 ， 其结晶析出状况随烧结助剂含量增加呈规律性变化；晶粒尺寸随烧结助剂含量增加变 化微弱，长柱状晶数目增多。烧结助剂 CeO 2 通过对晶界相及微观结构的影响作用于 氮化硅陶瓷材料相对密度、强度、硬度及断裂韧性，CeO 2 含量变化对氮化硅陶瓷材料 力学性能影响显著。当 CeO 2 含量不超过7mol%时，氮化硅陶瓷材料的热扩散系数及 热导率随 CeO 2含量增加而升高，CeO 2 含量由1mol%增加至 7mol%时，氮化硅陶瓷材料 热扩散系数增加 50%，热导率增加38.7%。且氮化硅热传导导机制为声子导热，其热导率的大小依赖于氮化硅晶粒的净化程度。 1.2 研究意义 作为信息、交通、航空航天等科技领域发展基础之一的电力电子技术，应其对电力的有效控制与转换的要求，电子器件一直向小尺寸、高密度、大电流、大功率的趋势发展。伴随大功率、超大规模集成电路的发展，其所面临的热障问题愈加突出，器件设计中的热耗散问题亟待解决（在温度高于 100℃时，电路失效率会随着温度的升高成倍增长）。较玻璃、树脂等材料，电子陶瓷材料凭借其优异的绝缘性能、化学稳定性以及与芯片最为相似的热膨胀系数使其在基板材料中占据重要地位。降低基板材料热阻的主要途径有两种：减小基板厚度、提高材料热导率，为此对基板材料强度要求升高。高热导率陶瓷材料主要应用于集成电路（IC）衬底，多芯片组装（MCM）基 板、封装以及大功率器件散热支撑件等部位，其中研究较多的有 Al 2O 3 、BeO、AlN、 BN、Si 3N 4 、SiC 等陶瓷材料。其中多晶氧化铝的热导为 25~35Wm-1K-1，其单晶结构热 导为 40Wm-1K-1。而以高热导率著称的氧化铍，热导率在240 Wm-1K-1左右，但因为使用安全问题而被氮化铝替代。SiC 的介电性能远低于其它基板材料，易被击穿，故其使用受到限制。而现今性能较为优异的两种封装材料：氮化铝与氧化铍，前者造价昂贵后者具有毒性。氮化铝的热导率范围为 175~200 Wm-1K-1，但其弯曲强度在 300~350MPa 之间，远低于氮化硅陶瓷材料（600~1500MPa），且氮化硅的热膨胀系数低于以上高热导率陶瓷材料。 高热导率氮化硅陶瓷材料具有其他陶瓷材料无法比拟的高强度、高断裂韧性以及抗热震性能，其作为一种理想的结构材料可以为电子器件的热耗散设计提供一种新的材料选择。具有较高热导率的高性能氮化硅陶瓷的制备需求随着氮化硅陶瓷材料的潜
陶瓷基板的发展概况
陶瓷基板在L E D电子领域应用现状与发展简要分析 摘要：陶瓷基板材料以其优良的导热性和气密性，广泛应用于功率电子、电子封装、混合微电子与多芯片模块等领域。本文简要介绍了目前陶瓷基板的现状与以后的发展。 关键词： 前文摘要：陶瓷基板材料以其优良的导热性和气密性，广泛应用于功率电子、电子、混合微电子与多模块等领域。本文简要介绍了目前陶瓷基板的现状与以后的发展。 1 塑料和陶瓷材料的比较 塑料尤其是环氧树脂由於比较好的经济性，至目前为止依然占据整个电子市场的统治地位，但是许多特殊领域比如高温、线膨胀系数不匹配、气密性、稳定性、机械性能等方面显然不适合，即使在环氧树脂中添加大量的有机溴化物也无济于事。 相对于塑料材料，陶瓷材料也在电子工业扮演者重要的角色，其电阻高，高频特性突出，且具有热导率高、化学稳定性佳、热稳定性和熔点高等優點。在电子线路的设计和制造非常需要这些的性能，因此陶瓷被广泛用于不同厚膜、薄膜和电路的基板材料，还可以用作绝缘体，在热性能要求苛刻的电路中做导热通路以及用来制造各种电子元件。 2 各种陶瓷材料的比较 2.1 Al2O3 到目前为止，氧化铝基板是电子工业中最常用的基板材料，因为在机
械、热、电性能上相對於大多数其他氧化物陶瓷，強度及化學穩定性高，且原料来源丰富，适用于各种各样的技术制造以及不同的形状。 2.2 BeO 具有比金属铝还高的热导率，应用于需要高热导的场合，但温度超过300℃后迅速降低， 最重要的是由于其毒性限制了自身的发展。 2.3 AlN AlN有两个非常重要的性能值得注意：一个是高的热导率，一个是与Si相匹配的膨胀系数。缺點是即使在表面有非常薄的氧化层也会对热导率产生影响，只有对材料和工艺进行严格控制才能制造出一致性较好的AlN基板。目前大规模的AlN生产技术国内还是不成熟，相对于Al2O3，AlN价格相对偏高许多，这个也是制约其发展的瓶颈。 综合以上原因，可以知道，氧化铝陶瓷由于比较优越的综合性能，在目前微电子、功率电子、混合微电子、功率模块等领域还是处于主导地位而被大量运用。 3 陶瓷基板的制造 制造高純度的陶瓷基板是很困难的，大部分陶瓷熔点和硬度都很高，这一点限制了陶瓷机械加工的可能性，因此陶瓷基板中常常掺杂熔点较低的玻璃用于助熔或者粘接，使最终产品易于机械加工。Al2O3、BeO、AlN基板制备过程很相似，将基体材料研磨成粉直径在几微米左右，与不同的玻璃助熔剂和粘接剂(包括粉体的MgO、CaO)混合，
银基多层氮化铝陶瓷基板低温共烧的工艺研究
Semiconductor Technology Vol. 29 No. 3 March 2004 41 １ 引言 随着半导体ＩＣ芯片集成化、速度和功率的日益提高，以及电子整机向小、轻、薄方向发展，对与之相适应的高密度电路基板的要求也越来越高。过去采用高温共烧技术制成的多层陶瓷基板，由于布线导体材料必须是诸如钨、锰等高熔点金属，不仅电阻大，性能差，而且成本高，很难推广应用。而ＡｌＮ／ｇｌａｓｓ复合材料的烧结温度可控制在１０００℃以内，从而使得和高导电银的共烧成为可能。 本文将研究以银为共烧布线材料，采用丝网印刷金属化图形，流延制备ＡｌＮ／ｇｌａｓｓ复合材料坯片，来实现低温共烧。 ２ 实验过程 银基多层氮化铝陶瓷基板低温共烧的工艺研究 戎瑞芬，汪荣昌，顾志光 （复旦大学材料科学系， 上海 ２００４３３） 摘要：从低温共烧的工艺角度来研究氮化铝坯片和银浆的排胶，从而确立排胶的温度及烧结气氛的控制。结果表明，二次排胶法与在氮气气氛中加入微量氧进行烧结，获得了综合性能优良的银布线多层陶瓷基板。 关键词：氮化铝；银浆；排胶；低温共烧 中图分类号：ＴＮ４０５；ＴＢ３５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００３－３５３Ｘ（２００４）０３－００４１－０３ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ ＬＴＣＣ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｓｉｌｖｅｒ－ｂａｓｅｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ ＡｌＮ ｃｅｒａｍｉｃ ｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ ＲＯＮＧ Ｒｕｉ－ｆｅｎ， ＷＡＮＧ Ｒｏｎｇ－ｃｈａｎｇ， ＧＵ Ｚｈｉ－ｇｕａｎｇ， （ Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ， Ｆｕｄａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｓｈａｎｇｈａｉ ２００４３３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｏｒｇａｎｉｃ ｖｅｈｉｃｌｅ ｅｖａｃｕａｔｉｏｎ ｏｆ ＡｌＮ ｇｒｅｅｎ ｔａｐｅ ａｎｄ Ａｇ ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｐａｓｔｅ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｒｅｓｅａｒｃｈｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｖｉｅｗ ｏｆ ＬＴＣＣ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ａｎｄ ｏｐｔｉｍｕｍ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ｏｒｇａｎｉｃ ｖｅｈｉｃｌｅｅｖａｃｕａｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｃｏｆｉｒｉｎｇ ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅｂｅｓｔ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｓｉｌｖｅｒ ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ ＡｌＮ ｃｅｒａｍｉｃ ｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ ｃａｎ ｂｅｅｎａｃｈｉｅｖｅｄ ｂｙ ｔｗｏ－ｓｔｅｐ ｏｒｇａｎｉｃ ｖｅｈｉｃｌｅ ｅｖａｃｕａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｃｏｆｉｒｅ ｔｈｅ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ ｕｓｉｎｇ ｍｉｘｅｄａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ ｇａｓｅｓ ｏｆ ｎｉｔｒｉｄｅ ａｎｄ ｍｉｃｒｏ ｆｒａｃｔｉｏｎ ｏｆ ｏｘｉｄｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ＡｌＮ；Ａｇ ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｐａｓｔｅ；ｖｅｈｉｃｌｅ ｅｖａｃｕａｔｉｏｎ；ＬＴＣＣ 图１ ＡｌＮ多层基板制备工艺流程图ＡｌＮ多层基板制备工艺流程图见图１。 专题报 道
氮化铝陶瓷的制作方法
一种氮化铝陶瓷，各组分及组分的重量份数如下：氮化铝4050份，氮化硅810份，氧化镁1520份，高岭土58份，粉煤灰58份，碳粉1012份，氢氧化钾810份，硅溶胶1215份。本技术提出的氮化铝陶瓷在氮化铝原料的基础上，加入氮化硅、氧化镁、高岭土、粉煤灰、碳粉等材料，相比单一组分的氮化铝陶瓷，性能得到改善，并且造价低，适于大规模生产。 权利要求书 1.一种氮化铝陶瓷，其特征在于各组分及组分的重量份数如下：氮化铝40-50份，氮化硅8-10份，氧化镁15-20份，高岭土5-8份，粉煤灰5-8份，碳粉10-12份，氢氧化钾8-10份，硅溶胶12-15份。 2.根据权利要求1所述的氮化铝陶瓷，其特征在于各组分及组分的重量份数如下：氮化铝43份，氮化硅9份，氧化镁17份，高岭土6份，粉煤灰6份，碳粉11份，氢氧化钾9份，硅溶胶13份。 3.根据权利要求1所述的氮化铝陶瓷，其特征在于各组分及组分的重量份数如下：氮化铝46份，氮化硅9份，氧化镁18份，高岭土7份，粉煤灰7份，碳粉11份，氢氧化钾9份，硅溶胶14份。 技术说明书 一种氮化铝陶瓷 技术领域
本技术属于陶瓷材料领域，特别是涉及一种氮化铝陶瓷。 背景技术 氮化铝陶瓷(Aluminium Nitride Ceramic)是以氮化铝(AIN)为主晶相的陶瓷。AIN晶体以〔AIN4〕四面体为结构单元共价键化合物，具有纤锌矿型结构，属六方晶系。化学组成 AI65.81％，N34.19％，比重3.261g/cm3，白色或灰白色，单晶无色透明，常压下的升华分解温度为2450℃。为一种高温耐热材料。热膨胀系数(4.0-6.0)X10(-6)/℃。多晶AIN热导率达260W/(m.k)，比氧化铝高5-8倍，所以耐热冲击好，能耐2200℃的极热。此外，氮化铝具有不受铝液和其它熔融金属及砷化镓侵蚀的特性，特别是对熔融铝液具有极好的耐侵蚀性。 氮化铝陶瓷热导率高，热膨胀系数低，各种电性能优良，机械性能好，抗折强度高，光传输特性好，无毒。单纯氮化铝陶瓷成型困难，造价高。 技术内容 针对单纯氮化铝陶瓷单一组分的缺陷，本技术的目的在于提出多组分的氮化铝陶瓷。 本技术的目的是采用以下技术方案来实现。依据本技术提出的一种氮化铝陶瓷，各组分及组分的重量份数如下：氮化铝40-50份，氮化硅8-10 份，氧化镁15-20份，高岭土5-8份，粉煤灰5-8份，碳粉10-12份，氢氧化钾8-10份，硅溶胶12-15份。 本技术的目的还采用以下技术措施来进一步实现。 所述氮化铝陶瓷，各组分及组分的重量份数如下：氮化铝43份，氮化硅9份，氧化镁17份，高岭土6份，粉煤灰6份，碳粉11份，氢氧化钾9 份，硅溶胶13份。 所述氮化铝陶瓷，各组分及组分的重量份数如下：氮化铝46份，氮化硅9份，氧化镁18份，高岭土7份，粉煤灰7份，碳粉11份，氢氧化钾9 份，硅溶胶14份。 本技术提出的氮化铝陶瓷在氮化铝原料的基础上，加入氮化硅、氧化镁、高岭土、粉煤灰、
陶瓷基板的现状与发展分析
陶瓷基板材料以其优良的导热性和气密性，广泛应用于功率电子、电子封装、混合微电子与多芯片模块等领域。本文简要介绍了目前陶瓷基板的现状与以后的发展。 陶瓷基板材料以其优良的导热性和气密性，广泛应用于功率电子、电子封装、混合微电子与多芯片模块等领域。本文简要介绍了目前陶瓷基板的现状与以后的发展。 1、塑料和陶瓷材料的比较 塑料尤其是环氧树脂由于比较好的经济性，至目前为止依然占据整个电子市场的统治地位，但是许多特殊领域比如高温、线膨胀系数不匹配、气密性、稳定性、机械性能等方面显然不适合，即使在环氧树脂中添加大量的有机溴化物也无济于事。 相对于塑料材料，陶瓷材料也在电子工业扮演者重要的角色，其电阻高，高频特性突出，且具有热导率高、化学稳定性佳、热稳定性和熔点高等优点。在电子线路的设计和制造非常需要这些的性能，因此陶瓷被广泛用于不同厚膜、薄膜或和电路的基板材料，还可以用作绝缘体，在热性能要求苛刻的电路中做导热通路以及用来制造各种电子元件。 2、各种陶瓷材料的比较 2.1 Al2O3 到目前为止，氧化铝基板是电子工业中最常用的基板材料，因为在机械、热、电性能上相对于大多数其他氧化物陶瓷，强度及化学稳定性高，且原料来源丰富，适用于各种各样的技术制造以及不同的形状。 2.2 BeO 具有比金属铝还高的热导率，应用于需要高热导的场合，但温度超过300℃后迅速降低，最重要的是由于其毒性限制了自身的发展。 2.3 AlN AlN有两个非常重要的性能值得注意：一个是高的热导率，一个是与Si相匹配的膨胀系数。缺点是即使在表面有非常薄的氧化层也会对热导率产生影响，只有对材料和工艺进行严格控制才能制造出一致性较好的AlN基板。目前大规模的AlN生产技术国内还是不成熟，
为何氮化铝陶瓷基板最适合LED散热基板
为何氮化铝陶瓷基板最适合LED散热基板呢？ LED向着高效率、高密度、大功率等方面发展。体国内LED有了突飞猛进的进展，功率也是越来越大，开发性能优越的散热材料已成为解决LED散热问题的当务之急。一般来说，LED发光效率和使用寿命会随结温的增加而下降，当结温达到125℃以上时，LED甚至会出现失效。为使LED结温保持在较低温度下，必须采用高热导率、低热阻的散热基板材料和合理的封装工艺，以降低LED总体的封装热阻。氮化铝陶瓷基板作为LED散热基板实在必行。 LED散热基板市场现状 现阶段常用基板材料有Si、金属及金属合金材料、陶瓷和复合材料等，它们的热膨胀系数与热导率如下表所示。其中Si材料成本高；金属及金属合金材料的固有导电性、热膨胀系数与芯片材料不匹配；陶瓷材料难加工等缺点，均很难同时满足大功率基板的各种性能要求。 LED散热基板三种类型以及特点 功率型LED封装技术发展至今，可供选用的散热基板主要有环氧树脂覆铜基板、金属基覆铜基板、金属基复合基板、陶瓷覆铜基板等。 环氧树脂覆铜基板是传统电子封装中应用最广泛的基板。它起到支撑、导电和绝缘三个作用。其主要特性有：成本低、较高的耐吸湿性、密度低、易加工、易实现微细图形电路、适合大规模生产等。但由于FR-4的基底材料是环氧树脂，有机材料的热导率低，耐高温性差，因此FR-4不能适应高密度、高功率LED封装要求，一般只用于小功率LED封装中。 金属基覆铜基板是继FR-4后出现的一种新型基板。它是将铜箔电路及高分子绝缘层通过导热粘结材料与具有高热导系数的金属、底座直接粘结制得，其热导率约为1.12
W/m·K，相比FR-4有较大的提高。由于具有优异的散热性，它已成为目前大功率LED 散热基板市场上应用最广泛的产品。但也有其固有的缺点：高分子绝缘层的热导率较低，只有0.3W/m·K，导致热量不能很好的从芯片直接传到金属底座上；金属Cu、Al的热膨胀系数较大，可能造成比较严重的热失配问题。 金属基复合基板最具代表性的材料是铝碳化硅。铝碳化硅是将SiC陶瓷的低膨胀系数和金属Al的高导热率结合在一起的金属基复合材料，它综合了两种材料的优点，具有低密度、低热膨胀系数、高热导率、高刚度等一系列优异特性。AlSiC的热膨胀系数可以通过改变SiC的含量来加以调试，使其与相邻材料的热膨胀系数相匹配，从而将两者的热应力减至最小。 陶瓷基板作为LED散热基板的优势 陶瓷基板材料常见的主要有Al2O3、氮化铝、SiC、BN、BeO、Si3N4等，与其他基板材料相比，陶瓷基板在机械性质、电学性质、热学性质具有以下特点： (1)机械性能。机械强度，能用作为支持构件；加工性好，尺寸精度高；表面光滑，无微裂纹、弯曲等。 (2)热学性质。导热系数大，热膨胀系数与Si和GaAs等芯片材料相匹配，耐热性能良好。 (3)电学性质。介电常数低，介电损耗小，绝缘电阻及绝缘破坏电高，在高温、高湿度条件下性能稳定，可靠性高。 (4)其他性质。化学稳定性好，无吸湿性；耐油、耐化学药品；无毒、无公害、α射线放出量小；晶体结构稳定，在使用温度范围内不易发生变化；原材料资源丰富。 氮化铝陶瓷基板为何能成为最适合的LED散热基板？ 长期以来，Al2O3和BeO陶瓷是大功率封装两种主要基板材料。但这两种基板材
氮化硅陶瓷增韧调研报告
氮化硅陶瓷增韧调研报告 1、前言 氮化硅陶瓷是典型的高温高强结构陶瓷，具有良好的室温及高温机械性能，强度高，耐磨蚀，抗热震能力强，抗化学腐蚀，低导热系数，密度相对较小，是结构陶瓷中研究最为广泛深入的材料，亦是陶瓷发动机及其它高温结构件、切削工具、耐磨件等的主要候选材料，近几年来仍是人们争相研究的热点材料之一。 但是，已有的研究对氮化硅陶瓷的脆性缺陷仍未获得彻底改善，从而大大限制了它的实际应用。如何提高氮化硅韧性仍是人们研究的焦点。目前从事氮化硅陶瓷研究的学者为了提高其韧性，主要从两大方面着手进行韧性改善。一是通过进行“显微结构设计”来提高氮化硅陶瓷的韧性。即降低气孔的含量，控制杂质的含量，提高氮化硅陶瓷的密度、纯度；对氮硅陶瓷的晶型、晶粒尺寸、发育完整程度进行控制；对晶界的大小、材质进行调控；对玻璃相的数量、性质、分布状态等进行控制，以求在烧结后获得最佳韧性的显微组织，从而提高氮化硅陶瓷的韧性【1】。二是在上述基础上开展的“晶界工程”研究。氮化硅陶瓷常以多晶陶瓷的形式出现，而对多晶材料而言，当晶体较小为微米或纳米级时，晶界状态是决定其电性能、热性能和力学性能等的一个极其重要的因素。对于氮化硅陶瓷来说，晶界强度，尤其是晶界高温强度是决定其能否作为高温工程材料运用的关键。氮化硅是强共价键化合物，其自扩散系数很小，致密化所必须的体积扩散及晶界扩散速度很小，同时它的晶界能V gb与粉末表面能V sv的比值(V gb/ V sv) 比离子化合物和金属要大得多，使得烧结驱动力Δv 较小，决定了纯氮化硅无法靠常规的固相烧结达到致密化，必须加入少量氧化物烧结助剂，在高温烧结过程中它们与氮化硅表面SiO2反应形成液相，通过液相烧结成致密体，冷却后该液相呈玻璃态存在于晶界。而此玻璃相的性能在很大程度上决定了氮化硅陶瓷材料的性能。为了提高氮化硅陶瓷的高温性能，人们对玻璃晶界结晶化进行了大量的研究工作，称之为“晶界工程”【2】。 2、氮化硅陶瓷增韧研究现状
氮化铝陶瓷的烧结简介及调控
氮化铝陶瓷的烧结简介 及调控 公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]
氮化铝陶瓷的烧结简介及调控 摘要：AlN陶瓷以其高的热导率、低的介电常数、与硅相匹配的热膨胀系数等 优点，在模块电路、可控硅整流器、大功率晶体管、大功率集成电路等电子器件上的应用日益广泛。然而AlN共价性强，烧结非常困难，通常使用稀土金属氧化物和碱土金属氧化物添加剂形成液相来促进烧结。 关键词：氮化铝陶瓷烧结烧结助剂 Introduction and regulation of sintering of aluminum nitride ceramics Abstract: Aluminum nitride is being used more widely in electronic device for module circuit,silicon controlled rectifier,high power transistor and high power integrated circuit because of its high thermal conductivity, low dielectric constant and thermal expansion coefficient close to that of silicon. However, AlN is difficult to sinter due to its high covalent bonding. For full densification, rare-earth and/or alkaline earth oxides are often added as sintering aids in the fabrication of A1N ceramics. Keywords: AlN ceramic; Sinter; Conventional sintered
主要功能陶瓷器件的现状及趋势
主要功能陶瓷器件的现状及趋势 MLCC(多层陶瓷电容器)是各种电子、通讯、信息、军事及航天等消费或工业用电子产品的重要组件。MLCC由于其小体积、结构紧凑、可靠性高及适于SMT技术等优点而发展迅速。目前，电容器市场无论从数量上还是市场潜力上来看都以陶瓷电容器份额最大。全球MLCC产量随着IT产业的发展而不断增长，国内产量占全球产量的比例近年来也有较大的增长，我国已经逐渐成为世界MLCC的制造大国。 目前MLCC的国际上的发展趋势是微型化、高比容、低成本、高频化、集成复合化、高可靠性的产品及工艺技术。当前MLCC需求的热点主要集中在手机、P4主板、DVD、数码相机和PS2游戏机等。手机对MLCC的要求特点是：数量大、尺寸小、质量高。在手机应用领域里，日商凭借技术上的绝对优势基本垄断市场。国内企业在手机配套实力明显不足。 片式陶瓷电感器： 多层片式电感类元件包括了一大类具有叠层式介质/线圈结构的新型电子元件，是电感类元件发展的方向，也是三大类无源片式元件中技术含量最高的一大类。目前，这类元件已形成了规模相当大的产业和近百亿美元的国际市场。片式电感器的主要应用领域包括移动通信、计算机、音像产品、家电、办公自动化等。大屏幕彩电等新型家电产品也是片式电感器的重要应用领域。预计在今后若干年中，随着第三代移动通信技术、数字电视、高速计算机、蓝牙产品等新一代数字化电子产品的推出和世界各国EMI控制标准的相继制定，对各种片式电感类元件，特别是抗EMI类片式电感元件的需求将急剧上升。因此从整体上看，片式电感器的市场前景将十分看好。 片式电感器的生产企业主要分布在日本、美国、欧洲、韩国、我国的台湾和珠江三角洲地区。日本是生产片式电感器最早的国家，TDK、村田、Tokin和太阳诱电都是具有大规模生产能力的厂商。其中TDK占全球片式电感市场的32%，村田的市场占有率是18%，太阳诱电为16%。 目前片式电感器元件发展的主要趋势是：抗电磁干扰成为片式电感类材料的主要应用领域；高感量和大功率；高频化；集成化。 片式微波电容器： 陶瓷电容器除在技术上继续向小尺寸、大容量、介质薄层化方向发展外，高频化也是一
氮化铝陶瓷基板生产制作流程和加工制造工艺
氮化铝陶瓷基板生产制作流程和加工制造工艺 氮化铝陶瓷基板相对于氧化铝套基板而氧，机械强度和硬度增加，相应的导热率比氧化铝陶瓷基板更高。氮化铝陶瓷基板生产制作难度增加，加工工艺也有所不同。今天小编主要是讲述一下氮化铝陶瓷基板生产制作流程和加工制造工艺。 一，氮化铝陶瓷基板生产制作流程 1，氮化铝陶瓷基板生产制作过程 氮化铝陶瓷基板生产制作流程，大致和陶瓷基板的制作流程接近，需要做烧结工艺，厚膜工艺，薄膜工艺因此具的制作流程和细节有所不同。氮化铝陶瓷基板制作流程详见文章“关于氧化铝陶瓷基板这个八个方面你知道几个？” 2，氮化铝陶瓷基板研磨 氮化铝陶瓷电路板的制作流程是非常复杂的，第一步就是氮化铝陶瓷电路板的表面处理，也叫作研磨，其作用是去除其表面的附着物以及平整度的改善。 众所周知，氮化铝陶瓷基板会比氧化铝陶瓷电路板的硬度高很多，遇到比较薄的板厚要求的时候，研磨就是一个非常难得事情了，要保证氮化铝陶瓷电路板不会碎裂，还要达到尺寸精度和表面粗糙度的要求，需要专业的人操作。 不同的研磨方式对氮化铝陶瓷电路板的平整度、生产率、成品率的影响都是很大的，而且后续的工序是没办法提高基材的几何形状的精度。所以氮化铝陶瓷电路板的制作选用的都是离散磨料双面研磨，对于生产企业来讲整个工序的成本会提升很多，但是为了使客户得到比较完美的氮化铝陶瓷电路板。 另外研磨液是一种溶于水的研磨剂，能够很好的做到去油污，防锈，清洁和增光效果，所以可以让氮化铝陶瓷电路板超过原本的光泽。然而如今国内市场上的一些氮化铝
陶瓷电路板仍旧不够完美，例如产品的流痕问题，是困扰氮化铝陶瓷电路板加工行业的难题。主要还是没有办法达到比较好的成本控制和生产工艺。 3，氮化铝陶瓷基板切割打孔 金瑞欣特种电路采用是激光切割打孔，采用激光切割打孔的优点： ●采用皮秒或者飞秒激光器，超短脉冲加工无热传导，适于任意有机&无机材料的高 速切割与钻孔,小10μm的崩边和热影响区。 ●采用单激光器双光路分光技术,双激光头加工，效率提升一倍。 ●CCD视觉预扫描&自动抓靶定位、大加工范围650mm×450mm、XY平台拼接精 度≤±3μm。 ●支持多种视觉定位特征，如十字、实心圆、空心圆、L型直角边、影像特征点等。 ●自动清洗、视觉检测分拣、自动上下料。 ●8年激光微细加工系统研发设计技术积淀、性能稳定、无耗材。 二，氮化铝陶瓷基板加工制造工艺 氮化铝陶瓷具有优良的绝缘性、导热性、耐高温性、耐腐蚀性以及与硅的热膨胀系数相匹配等优点，成为新一代大规模集成电路、半导体模块电路及大功率器件的理想散热和封装材料。成型工艺是陶瓷制备的关键技术，是提高产品性能和降低生产成本的重要环节之一。 1，氮化铝陶瓷的湿法成型工艺 陶瓷的湿法成型近年来成为研究的重点，因为湿法成型具有工艺简单、生产效率高、成本低和可制备复杂形状制品等优点，易于工业化推广。 湿法成型包括流延成型、注浆成型、注射成型和注凝成型等料浆均匀流到或涂到支撑板上，或用刀片均匀的刷到支撑面上，形成浆膜，经干燥形成一定厚度的均匀的素坯
陶瓷散热基板与MCPCB的散热差异分析比
陶瓷散热基板与MCPCB的散热差异分析比 随着科技日新月异的发展，近年来全球环保的意识抬头，如何有效开发出 节能省电的科技产品已成为现今趋势。就LED 产业而言，慢慢这几年内成为 快速发的新兴产业之一，在2010 年的中国世博会中可看出LED 的技术更是发光异彩，从上游到下游的生产制造，每一环节都是非常重要的角色。 针对LED 的发光效率会随着使用时间的增长与应用的次数增加而持续降低，过高的接面温度会加速影响其LED 发光的色温品质致衰减，所以接面温度与LED 发光亮度呈现反比的关系。此外，随着LED 芯片尺寸的增加与多晶LED 封装设计的发展，LED 载板的热负荷亦倍增，此时除载板材料的散热能力外，其材料的热稳定性便左右了LED 产品寿命。简单的说，高功率LED 产品的载 板材料需同时具备高散热与高耐热的特性，因此封装基板的材质就成为关键因素。 在传统LED 散热基板的应用上，Metal Core PCB(MCPCB)与陶瓷散热基板应用范围是有所区别的，MCPCB 主要使用于系统电路板，陶瓷散热基板则是应 用于LED 芯片基板，然而随着LED 需求的演化，二者逐渐被应用于 COB(Chip ON board)的工艺上，下文将针对此二种材料作进一步讨论与比较。MCPCB MCPCB 主要是从早期的铜箔印刷式电路板(FR4)慢慢演变而成，MCPCB 与FR4 之间最大的差异是，MCPCB 以金属为核心技术，采用铝或铜金属作为电 路板之底材，在基板上附着上一层铜箔或铜板金属板作线路，用以改善散热不 佳等问题。MCPCB 的结构图如图1 所示： 图1 MCPCB 结构图 因铝金属本身具有良好的延展性与热传导，结合铜金属的高热传导率，理当
氮化硅陶瓷的制作流程
一种氮化硅陶瓷，各组分及组分的重量份数如下：氮化硅80100份、氧化镁2030份、氧化铝1518份、氟化镁2025份、三氧化二铁1518份、高岭土58份、聚乙二醇58份、硅烷偶联剂25份、水3040份。本技术提出的氮化硅陶瓷耐磨性好、韧性好、润滑性好，使用寿命长，其抗蠕变性提高三个数量级。 权利要求书 1.一种氮化硅陶瓷，其特征在于各组分及组分的重量份数如下：氮化硅80-100份、氧化镁20-30份、氧化铝15-18份、氟化镁20-25份、三氧化二铁15-18份、高岭土5-8份、聚乙二醇5-8份、硅烷偶联剂2-5份、水30-40份。 2.根据权利要求1所述的氮化硅陶瓷，其特征在于各组分及组分的重量份数如下：氮化硅84份、氧化镁23份、氧化铝16份、氟化镁22份、三氧化二铁16份、高岭土6份、聚乙二醇6份、硅烷偶联剂3份、水33份。 3.根据权利要求1所述的氮化硅陶瓷，其特征在于各组分及组分的重量份数如下：氮化硅87份、氧化镁28份、氧化铝17份、氟化镁24份、三氧化二铁17份、高岭7份、聚乙二醇7份、硅烷偶联剂4份、水36份。 技术说明书 一种氮化硅陶瓷 技术领域
本技术属于氮化硅陶瓷材料领域，特别是涉及一种氮化硅陶瓷。 背景技术 目前通道、管道用的材料有铝合金材料、陶瓷等，铝合金材料耐磨性差，槽道容易消失，影响色选精度，要经常更换，成本高；目前所用的陶瓷材料脆性大，耐磨性不太高，不耐冷热刺激，耐酸碱性差，因此需要研究耐磨性好，硬度高，韧性好，耐震动，耐热，耐腐蚀等性能优异的陶瓷材料，以降低成本。 技术内容 针对现有陶瓷材料的缺陷，本技术的目的在于提出一种耐磨性好、润滑性好、使用寿命长的氮化硅陶瓷。 本技术的目的是采用以下技术方案来实现。依据本技术提出的一种氮化硅陶瓷，各组分及组分的重量份数如下：氮化硅80-100份、氧化镁20-30 份、氧化铝15-18份、氟化镁20-25份、三氧化二铁15-18份、高岭土5-8 份、聚乙二醇5-8份、硅烷偶联剂2-5份、水30-40份。 本技术的目的还采用以下技术措施来进一步实现。 所述氮化硅陶瓷，各组分及组分的重量份数如下：氮化硅84份、氧化镁23份、氧化铝16份、氟化镁22份、三氧化二铁16份、高岭土6份、聚乙二醇6份、硅烷偶联剂3份、水33份。 所述氮化硅陶瓷，各组分及组分的重量份数如下：氮化硅87份、氧化镁28份、氧化铝17份、氟化镁24份、三氧化二铁17份、高岭7份、聚乙二醇7份、硅烷偶联剂4份、水36份。 本技术提出的氮化硅陶瓷耐磨性好、韧性好、润滑性好，使用寿命长，其抗蠕变性提高三个数量级。 上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，
陶瓷基板的现状与发展分析报告
瓷基板材料以其优良的导热性和气密性，广泛应用于功率电子、电子封装、混合微电子与多芯片模块等领域。本文简要介绍了目前瓷基板的现状与以后的发展。 瓷基板材料以其优良的导热性和气密性，广泛应用于功率电子、电子封装、混合微电子与多芯片模块等领域。本文简要介绍了目前瓷基板的现状与以后的发展。 1、塑料和瓷材料的比较 塑料尤其是环氧树脂由于比较好的经济性，至目前为止依然占据整个电子市场的统治地位，但是许多特殊领域比如高温、线膨胀系数不匹配、气密性、稳定性、机械性能等方面显然不适合，即使在环氧树脂中添加大量的有机溴化物也无济于事。 相对于塑料材料，瓷材料也在电子工业扮演者重要的角色，其电阻高，高频特性突出，且具有热导率高、化学稳定性佳、热稳定性和熔点高等优点。在电子线路的设计和制造非常需要这些的性能，因此瓷被广泛用于不同厚膜、薄膜或和电路的基板材料，还可以用作绝缘体，在热性能要求苛刻的电路中做导热通路以及用来制造各种电子元件。 2、各种瓷材料的比较 2.1 Al2O3 到目前为止，氧化铝基板是电子工业中最常用的基板材料，因为在机械、热、电性能上相对于大多数其他氧化物瓷，强度及化学稳定性高，且原料来源丰富，适用于各种各样的技术制造以及不同的形状。 2.2 BeO 具有比金属铝还高的热导率，应用于需要高热导的场合，但温度超过300℃后迅速降低，最重要的是由于其毒性限制了自身的发展。 2.3 AlN AlN有两个非常重要的性能值得注意：一个是高的热导率，一个是与Si相匹配的膨胀系数。缺点是即使在表面有非常薄的氧化层也会对热导率产生影响，只有对材料和工艺进行严格控制才能制造出一致性较好的AlN基板。目前大规模的AlN生产技术国还是不成熟，相对于Al2O3，AlN价格相对偏高许多，这个也是制约其发展的瓶颈。综合以上原因，可以知道，氧化铝瓷由于比较优越的综合性能，在目前微电子、功率电子、混合微电子、功率模块等领域还是处于主导地位而被大量运用。 3、瓷基板的制造 制造高纯度的瓷基板是很困难的，大部分瓷熔点和硬度都很高，这一点限制了瓷机械加工的可能性，因此瓷基板中常常掺杂熔点较低的玻璃用于助熔或者粘接，使最终产品易于机械加工。Al2O3、BeO、AlN基板制备过程很相似，将基体材料研磨成粉直径在几微米左右，与不同的玻璃助熔剂和粘接剂（包括粉体的MgO、CaO）混合，此外还向混合物中加入一些
氮化铝综述
AlN陶瓷 0909404045 糜宏伟摘要：氮化铝陶瓷的结构性能，制备工艺即粉末的合成,成形,烧结几个方面详细介绍了氮化铝陶瓷的研究状况，指出低成本的粉末制备工艺和氮化铝陶瓷的复杂形状成形技术是目前很有价值的氮化铝陶瓷的研究方向。 关键词：氮化铝陶瓷制备工艺应用 氮化铝(AlN)是一种具有六方纤锌矿结构的共价晶体，晶格常数a＝3.110?，c=4.978?。Al 原子与相邻的N 原子形成歧变的［AlN4］四面体，沿c 轴方向 Al-N 键长为1.917?， 另外3 个方向的Al-N 键长为1.885?。AlN 的理论密度为3.26g/cm3。氮化铝陶瓷综合性能优良，非常适用于半导体基片和结构封装材料。在电子工业中的应用潜力非常巨大。另外氮化铝还耐高温，耐腐蚀，不为多种熔融金属和融盐所浸润。因此，可用作高级耐火材料和坩埚材料也可用作防腐蚀涂层，如腐蚀性物质的容器和处理器的里衬等，粉末还可作为添加剂加入各种金属或非金属中来改善这些材料的性能，高纯度的氮化铝陶瓷呈透明状，可用作电子光学器件，还具有优良的耐磨耗性能，可用作研磨材料和耐磨损零件。 1 粉末的制备 AlN粉末是制备AlN陶瓷的原料。它的纯度，粒度，氧含量及其它杂质含量，对制备出的氮化铝陶瓷的热导率以及后续烧结，成形工艺有重要影响。一般认为，
要获得性能优良的AlN陶瓷材料，必须首先制备出高纯度，细粒度，窄粒度分布，性能稳定的AlN粉末。目前，氮化铝粉末的合成方法主要有3种：铝粉直接氮化法，碳热还原法，自蔓延高温合成法。其中，前2种方法已应用于工业化大规模生产，自蔓延高温合成法也开始在工业生产中应用。 1.1 铝粉直接氮化法 直接氮化法就是在高温氮气氛围中，铝粉直接与氮气化合生成氮化铝粉末，反应温度一般在800~1200℃化学反应式为： 铝粉直接氮化法优点是原料丰富，工艺简单，适宜大规模生产。目前已经应用于工业生产。但是该方法也存在明显不足，由于铝粉氮化反应为强放热反应，反应过程不易控制，放出的大量热量易使铝形成融块，阻碍氮气的扩散，造成反应不完全，反应产物往往需要粉碎处理，因此难以合成高纯度，细粒度的产品。 1.2 碳热还原法 碳热还原法的是将氧化铝粉末和碳粉的混合粉末在高温下1400~1800℃的流动N2气中发生还原氮化反应生成AlN粉末，反应式为： 为了提高反应速度和转化率，一般要求加入过量的碳。反应后过量的碳可在600~700℃的空气中氧化除去。该方法的优点是合成粉末纯度高，性能稳定，粉末粒度细小均匀，具有良好的成形，烧结性能，但该反应进行的温度高，合成时间长，同时需要二次除碳工艺。因此，工艺复杂，成本高。许多研究表明，碳热还原法合成氮化铝粉末的质量和氮化温度与原料的种类和性能密切相关，采用不同种类的原料，氮化温度相差可达200℃ 1.3 自蔓延高温合成法 自蔓延高温合成法是近年来发展起来的一种新型的氮化铝粉末制备方法。其实质就是铝粉的直接氮化。它充分利用了铝粉直接氮化为强放热反应的特点，将铝粉于氮气中点燃后，利用Al与N2之间的高化学反应热使反应自行维持下