氮化铝陶瓷基板制作技术有哪些关键问题

氮化铝陶瓷基板在大功率器件领域，因其导热率而被市场受用。那么今天天小编要分享的氮化铝陶瓷基板制作技术的关键词问题。一，氮化铝基板简介和应用概况

1.氮化铝材料有哪些突出特性

        氮化铝是氮和二元系列中唯一稳定的化合物，具有高的熔点和良好的导热特性。

        晶形：六方晶系钙钛矿型

        分解温度：2500摄氏度

        理论热导率：320W/m.k

        导热率是氧化铝的7倍，高温导热优于氧化铍；

        热膨胀系数：与硅热膨胀系数匹配

        电特性：高电绝缘，低介电常数；耐腐蚀特性：对熔融金属有优良的耐腐蚀特殊性。

无毒，高纯，综合性能优异的电子封装材料。

 2，氮化铝应用背景。

 氮化铝陶瓷覆铜板满足高压IGBT模块，广泛应用于高铁、电动汽车、智能电网和新能源等“绿色经济”。氮化铝陶瓷封装基板满足大功率LED芯片散热的需求，在汽车大灯、室外照明、舞台灯等高速LED中应用广泛。氮化铝薄膜封装基板满足芯片功率散热、高频传输等方面，在光通讯中的TOSA/ROSA/TO中的PD、LD器件中应用广泛。氮化铝具有高热导率、高强度、低介电常数、热膨胀系数接近和无毒等优异的综合性能。

光通讯领域、微波通讯领域、LED领域等军民各个高功率需要氮化铝封装和基板作为关键散热材料。氧化铝是未来小型化、集成化、多功能电子封装发展必不可缺的材料之一，前景广阔。

二，氮化铝基板制作关键技术问题

1氮化铝粉体和烧结助剂选择。氮化铝粉体：高纯度、粒度小、比表面积大、碳含量低、氧含量低、杂质金属离低。烧结助剂于AIN粉表面的氧化铝成份在烧结过程中反应形成低熔点的复合氧化物，从而烧结体中产生液相。这些液相包围AIN颗粒，在毛细管力的作用下发生颗粒重排和内部气孔排出，最终实现AIN瓷的致密烧结。

2.氮化铝成型工艺流延成型：

       浆料稳定性及粘度的控制

      流延带料厚度均匀性控制

      带料X-Y方向收缩率控制

3. 氮化铝烧结工艺

       氮化铝陶瓷烧结需要注意的问题：

       选取合适烧结制度（升温制度、烧结温度、保温时间）

      采用合适的保护气氛防止氮化铝陶瓷的氧化

       烧结设备：温度均匀性

4. 氮化铝金属化工艺 氮化铝厚膜金属化

金属化体系：金属化结合力：2KG/平方毫米

表面覆铜100um满足电流承载需求

表面镀覆镍适合键合和焊接

5氮化铝薄膜基板：

采用磁控溅射工艺设备，线条精度高；可预制焊料、电阻等体系。

6 氮化铝覆铜板：

低热阻，由于它是铜点路板和陶瓷基板直接结合的简单结构；

可以直接安装硅片，因为它们的热膨胀系数相当；高可靠，可承载大电流。

7 氮化铝腹铝基板：低价格，制造成本低

良好的可塑性：有效的缓解界面热膨胀系数不同引起的热应力

液态铝与氮化铝为物理润湿：界面结合力高、无空洞、无过渡层。

8，氮化铝多层陶瓷封装

     氮化铝与钨金属化体系高温共烧；多层陶瓷布线设计满足电路要求；可以与金线进行焊接；气密性封装。

可见氮化铝是综合优异的电子陶瓷封装材料，满足系统集成的发展和需要；氮化铝粉体、流延成型工艺控制、烧结是陶瓷制备的关键工艺，特别是粉体材料亟待国产化；氮化铝陶瓷金属工艺是链接陶瓷与器件之间的纽带，需要开发系列化产品满足不同大功率场合应用环境。

 目前IGBT陶瓷基板在大功率使用方面的陶瓷板多医疗进口，金瑞欣作为电路板厂家能做的是做好陶瓷基板的生产，不断提升制作工艺和方法，为市场和客户提供优质的陶瓷电路板。目前主营的陶瓷基板有氮化铝陶瓷基板和氧化铝陶瓷基板，可以加工精密线路、实铜填孔、LED无机围坝工艺。