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AlN应用性能出众(一)

 时间:2023-04-19     浏览:1233     分享

AlN应用性能出众(一)



氮化铝热导性绝缘性出众,其热膨胀系数与硅相匹配

 

氮化铝因出众的热导性及与硅相匹配的热膨胀系数,成为电子领域备受关注的 材料。氮化铝是一种六方晶系钎锌矿型结构形态的共价键化合物,其具有一系列优 良特性,包括优良的热导性可靠的电绝缘性低的介电常数介电损耗无毒以及与硅相匹配的热膨胀系数等。它既是新一代散热基板电子器件封装的理想材料,也 可用于热交换器压电陶瓷薄膜导热填料等,应用前景广阔。 AlN 的晶体结构决定了其出色的热导性和绝缘性。根据《氮化铝陶瓷的流延成型 及烧结体性能研究》的研究中提到,由于组成 AlN 分子的两种元素的原子量小,晶体结构较为简单,简谐性好,形成的Al-N 键键长短,键能大,而且共价键的共振有利于声子传热机制,使得AlN 材料具备优异于一般非金属材料的热传导性,此外 AlN 具备高熔点、高硬度以及较高的热导率,和较好的介电性能。

 

 

AlN 相较其他陶瓷材料,与硅相匹配的热膨胀系数,加上优秀的热导性,更有利于应用于电子产业。根据《AlN 陶瓷热导率及抗弯强度影响因素研究的新进展》的研 究中提到,AlN 因其热膨胀系数与 Si 匹配度高而被广泛关注,而传统的基板材料如 Al2O3 由于其热导率低,其值约为 AlN 陶瓷1/5 且线膨胀系数与 Si 不匹配,已经不 能够满足实际需求。BeO SiC 陶瓷基板的热导率也相对较高,但 BeO 毒性高,SiC 绝缘性不好。而AlN 作为一种新型高导热陶瓷材料,具有热膨胀系数与 Si 接近、散热性能优良、无毒等特性,有望成为替代电子工业用陶瓷基板 Al2O3SiC BeO 的极佳材料。