高品级氮化铝粉末规模化制备及应用
中国粉体网 2025/7/9 15:32:45 点击 301 次
导读高品级氮化铝粉末规模化制备及应用

中国粉体网讯  目前电子元器件朝着小型化、高功率密度的方向不断发展,同时也面临着器件内部热量迅速积累导致器件性能下降或烧损等问题。在氧化铝、碳化硅、氮化硅、氮化铝、莫来石、氧化铍、铝和铜等一系列导热材料中,氧化铝和氮化硅导热率较低;碳化硅、莫来石和氧化铍虽然导热率较高,但碳化硅介电常数高;莫来石、氧化铍、铝和铜机械性能差,且氧化铍有毒,铝和铜不绝缘;氮化铝陶瓷基板综合性能优异,具有理论导热系数高——理论值为320 W/(m k)、优异的绝缘性(>1016 Ω/m)、机械强度较高、介电常数低(1 MHz时为8.8)、热膨胀系数较小(4.3x10-6/K)、耐腐蚀等优势,是新一代高集成度和大功率器件理想的导热基板材料。


高品质氮化铝粉体是获得高导热氮化铝陶瓷基板的先决条件,目前高端AlN粉体的制备技术基本被日本、美国、德国等发达国家垄断,并进行严格技术封锁,其AlN粉体具有纯度高、粒度均匀性好、烧结性能好、收缩一致性好等优点,占据全球90%市场份额,尤其是日本德山、东洋铝业等行业巨头。近年来国内企业已实现AlN粉体量产,但产品性能指标远不及日本德山E级粉,短期内,国内高导热氮化铝陶瓷基板用氮化铝粉体依赖进口的局面难以彻底改变。目前,高性能AlN粉体生产方法有很多,包括化学气相沉积法、碳热还原法、直接氮化法、激光烧蚀法及电弧放电法,应用于AlN粉体规模生产的主要有碳热还原法及铝粉直接氮化法,如日本德山、日本东洋铝业等企业。但铝粉直接氮化法制备的AlN粉末形貌不规则、存在团聚、粒度分布宽。相较而言,碳热还原法制备的AlN粉近球形、纯度高、烧结活性高、粉末粒度细小、粒径分布窄。


半导体及电子信息产业的快速发展对核心材料的性能提出了更高要求。陶瓷基板作为功率半导体器件的关键封装材料,其导热性能、机械强度、可靠性和精密程度直接决定了终端产品的性能与寿命。针对材料研发、制备工艺、检测技术、应用场景等核心议题,中国粉体网将于2025年7月29日在江苏无锡举办2025高性能陶瓷基板关键材料技术大会。届时,厦门钜瓷科技有限公司技术副总监王月隆将作题为《高品级氮化铝粉末规模化制备及应用》的报告,报告中将从氮化铝特性及粉末制造方法、氮化铝粉末规模化制备的关键问题、氮化铝粉末及陶瓷应用三个方面展开。


专家简介:



1991年生,博士研究生,现任厦门钜瓷科技有限公司技术副总监。主要从事氮化物粉体研究、制备和应用,成功开发出满足不同要求的氮化铝微米粉,客户已成功将其应用于半导体设备行业,光伏行业,新能源汽车行业等,发表学术论文10篇,授权(申请)专利8项。


参考来源:

李宽宽等,高品质氮化铝粉体材料制备工艺及应用性能研究


(中国粉体网编辑整理/山林)

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