氮化鋁陶瓷基板在高功率器件、半導體、大功率模組等領域廣泛應用,就因為氮化鋁陶瓷基板的優越特性,今天小編就來闡述一下氮化鋁陶瓷基板的性能參數和應用范圍。
一,氮化鋁陶瓷基板的基礎特性和性能參數
1,氮化鋁陶瓷基板特性
氮化鋁陶瓷基板導熱率很高,是氧化鋁陶瓷基板導熱率的5倍,晶體是AIN,硬度強,絕緣性好,耐高溫和耐腐蝕。
2,氮化鋁陶瓷基板熱導率(導熱系數)
氮化鋁陶瓷基板的熱導率(導熱系數)大于等于170W/m.k,氮化鋁陶瓷基板的熱導率是氧化鋁陶瓷基板、氮化硅陶瓷基板所不能及的。
3,氮化鋁陶瓷基板多大尺寸
氮化鋁陶瓷基板沒有FR4板可以做到很長很大,尺寸相對比較小,一般氮化鋁陶瓷基板板料的最大尺寸是110mm*140mm,氮化鋁陶瓷基板屬于陶瓷基,容易碎,做太大太長不符合基材的性質特點。
4,氮化鋁陶瓷基板能耗和熱膨脹系數
氮化鋁陶瓷基板介電損耗很低,在0.0002,加上熱膨脹系數也很低(4.6~5.2),介電損耗小,能耗小,耐高溫耐腐蝕,經久耐用。
5,氮化鋁陶瓷基板介電常數
氮化鋁陶瓷基板介電常數一般在9.0,比氧化鋁陶瓷基板介電常數低0..8,介電常數低,意味著品質更優。
6,氮化鋁陶瓷基板抗彎強度
抗彎強度,是指材料抵抗彎曲不斷裂的能力,主要用于考察陶瓷等脆性材料的強度。氮化鋁陶瓷基板的折彎強度是450Mpa,氧化鋁陶瓷基板折彎強度是400Mpa,意味著氮化鋁陶瓷基板能夠承受更多的壓力和張力。
7,氮化鋁陶瓷基板硬度和斷裂韌性
材料抵抗其它硬物壓入引起凹陷變形的能力。常用的硬度單位有布氏硬度(HB或BHN),維氏硬度(Hv或VHN),洛氏硬度(HRA、HRC或RHN)奴氏硬度(HK或KHN)。材料的表面硬度是其強度、比例極限、韌性、延展性及抗磨損、抗切割能力等多種性質綜合作用的結果。氮化鋁陶瓷基板的斷裂韌性是3.0Mpam1/2。
8,氮化鋁陶瓷基板的脆性和顏色、表面粗糙度
氮化鋁陶瓷基板的脆性較高,雖然比氧化鋁陶瓷基板硬度更強一些,氧化鋁陶瓷基板板材是白色的,氮化鋁陶瓷基板呈灰白色。氮化鋁陶瓷基板的表面粗糙度一般要求在十牛以下。
二,氮化鋁陶瓷基板的應用
1,氮化鋁陶瓷基板應用范圍
l氮化鋁粉末純度高,粒徑小,活性大,是制造高導熱氮化鋁陶瓷基片的主要原料。
l氮化鋁陶瓷基片,熱導率高,膨脹系數低,強度高,耐高溫,耐化學腐蝕,電阻率高,介電損耗小,是理想的大規模集成電路散熱基板和封裝材料。
l利用AIN陶瓷耐熱耐熔體侵蝕和熱震性,可制作GaAs晶體坩堝、Al蒸發皿、磁流體發電裝置及高溫透平機耐蝕部件,利用其光學性能可作紅外線窗口。氮化鋁薄膜可制成高頻壓電元件、超大規模集成電路基片等。
2,氮化鋁陶瓷基板在半導體應用
半導體在集成電路、消費電子、通信系統、光伏發電、照明應用、大功率電源轉換等領域應用需要器件具備較強的散熱能力和電器性能。
3,氮化鋁薄膜陶瓷電路基板的應用實例
AIN(氮化鋁)薄膜性能的特殊性和優異性決定了其在多方面的應用。氮化鋁薄膜陶瓷基板已經被廣泛應用作為電子器件和集成電路的封裝中隔離介質和絕緣材料;作為工程LED中最為矚目的藍光、紫外發光材料,被人們大量的研究;AlN薄膜還是一種優秀的熱釋電材料;用于氮化嫁與碳化硅等材料外延生長的過渡層,SOI材料的絕緣埋層以及GHz級聲表面波器件壓電薄膜則是AlN薄膜今后具有競爭力的應用方向。氮化鋁薄膜陶瓷電路基板在實用案例如聲表面波器件(SAW)用壓電薄膜、高效紫外固體光原材料、場發射顯示器和微真空管、作為刀具涂層、
另外,AlN薄膜在光學膜、及散熱裝置中都有很好的應用前景。AlN薄膜也可用于制作壓電材料、高導熱率器件、聲光器件、超紫外和X-ray探測器和真空集電極發射、MIS器件的介電材料、磁光記錄介質的保護層。
以上是
氮化鋁陶瓷基板性能參數以及氮化鋁陶瓷基板應用以及實用案例,氮化鋁陶瓷基板的應用也會隨著技術的改進而不斷增加應用范圍。