氮化鋁陶瓷基板具有熱導(dǎo)率高、熱膨脹系數(shù)與單晶硅接近、機械強度高、電絕緣性好且無毒等優(yōu)異性,是一種理想的基片材料。AIN的熱熱導(dǎo)率約為三氧化二鋁的8倍,又能客服三氧化二鋁瓷與硅片間存在熱失配缺陷,同時還可以進行多層布線。今天小編主要講述一下AIN陶瓷燒結(jié)和顯微結(jié)構(gòu)對氮化鋁陶瓷基板的性能的影響。
致密度和純度是影響AIN陶瓷熱導(dǎo)率的兩個因素。大量氣孔的存在,會導(dǎo)致AIN熱導(dǎo)率的顯著下降。除致密度或氣孔率的影響外,AIN的熱導(dǎo)率對雜質(zhì)非常敏感。隨著氧在AINJ晶體中的固溶度增加,AIN晶體常數(shù)將減低。
任何雜質(zhì)的固溶都會顯著減低高熱導(dǎo)率材料的導(dǎo)熱性能。如果固溶時隨著晶格空位的出現(xiàn),則降低熱導(dǎo)率的作用更強。這是因為晶格原子被其他原子取代或空位的出現(xiàn)都將增加對載熱聲子的散射作用。AIN晶格中的氧雜質(zhì)之所以能顯著降低材料的熱導(dǎo)率,其原因就在這里。當(dāng)然雜質(zhì)的部位不同,其對熱導(dǎo)率的影響也不同。
氮化鋁陶瓷基板其AIN陶瓷在燒結(jié)的時候,燒結(jié)助劑及其顯微結(jié)構(gòu)會強烈影響氮化鋁陶瓷的熱導(dǎo)率。為此,在燒結(jié)過程中,有以下幾個目標(biāo): 1,燒結(jié)終了時,燒結(jié)助劑所形成的第二相存在于AIN陶瓷中藥少;
2,盡量減少陶瓷晶界面第二相數(shù)量,以凈化晶界,有利于AIN晶粒間的相互接觸;
3,AIN陶瓷第二相應(yīng)大量或完全處于三叉晶界之處。
氮化鋁陶瓷基板當(dāng)今的核心和關(guān)鍵的性能指標(biāo)是高熱導(dǎo)率,這也是氮化鋁陶瓷品質(zhì)分級的依據(jù)。美國CMC將AIN陶瓷按熱導(dǎo)率分四檔:1導(dǎo)熱率大于等于100W;導(dǎo)熱系數(shù)大于等于170w;高導(dǎo)熱級別大于等于190W的,以及超導(dǎo)熱系數(shù)大于等于240W.熱導(dǎo)率樹脂越高,其價格也應(yīng)上調(diào)。目前日本丸和、京瓷和德山曹達等公司都有大于等于230W的產(chǎn)品出售,但是價格昂貴。
氮化鋁陶瓷的顯微結(jié)構(gòu)直接影響其各種性能,燒結(jié)助劑的組分和數(shù)量對AIN陶瓷的燒結(jié)和最終顯微結(jié)構(gòu)優(yōu)良與否是十分重要的。
以上是小編分享的AIN陶瓷燒結(jié)和顯微結(jié)構(gòu)對氮化鋁陶瓷基板的性能的影響。如果您有更多陶瓷基板的需求可以咨詢金瑞欣特種電路,金瑞欣行業(yè)十多年P(guān)CB打樣制作經(jīng)驗,有嚴格的質(zhì)量控制管理體系,品質(zhì)有保障。