氮化铝陶瓷基板的基础特性和应用范围

    氮化铝陶瓷基板在高功率器件、半导体、大功率模组等领域广泛应用，就因为氮化铝陶瓷基板的优越特性，今天小编就来阐述一下氮化铝陶瓷基板的性能参数和应用范围。

    一，氮化铝陶瓷基板的基础特性和性能参数

    1，氮化铝陶瓷基板特性

    氮化铝陶瓷基板导热率很高，是氧化铝陶瓷基板导热率的5倍，晶体是AIN，硬度强，绝缘性好，耐高温和耐腐蚀。

    2，氮化铝陶瓷基板热导率（导热系数）

    氮化铝陶瓷基板的热导率（导热系数）大于等于170W/m.k，氮化铝陶瓷基板的热导率是氧化铝陶瓷基板、氮化硅陶瓷基板所不能及的。

    3，氮化铝陶瓷基板多大尺寸

    氮化铝陶瓷基板没有FR4板可以做到很长很大，尺寸相对比较小，一般氮化铝陶瓷基板板料的最大尺寸是110mm*140mm，氮化铝陶瓷基板属于陶瓷基，容易碎，做太大太长不符合基材的性质特点。

    4，氮化铝陶瓷基板能耗和热膨胀系数

    氮化铝陶瓷基板介电损耗很低，在0.0002，加上热膨胀系数也很低（4.6~5.2），介电损耗小，能耗小，耐高温耐腐蚀，经久耐用。

    5，氮化铝陶瓷基板介电常数

    氮化铝陶瓷基板介电常数一般在9.0，比氧化铝陶瓷基板介电常数低0..8，介电常数低，意味着品质更优。

    6，氮化铝陶瓷基板抗弯强度

    抗弯强度，是指材料抵抗弯曲不断裂的能力，主要用于考察陶瓷等脆性材料的强度。氮化铝陶瓷基板的折弯强度是450Mpa，氧化铝陶瓷基板折弯强度是400Mpa,意味着氮化铝陶瓷基板能够承受更多的压力和张力。

    7，氮化铝陶瓷基板硬度和断裂韧性

    材料抵抗其它硬物压入引起凹陷变形的能力。常用的硬度单位有布氏硬度（HB或BHN），维氏硬度（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强度、比例极限、韧性、延展性及抗磨损、抗切割能力等多种性质综合作用的结果。氮化铝陶瓷基板的断裂韧性是3.0Mpam1/2。

    8，氮化铝陶瓷基板的脆性和颜色、表面粗糙度

    氮化铝陶瓷基板的脆性较高，虽然比氧化铝陶瓷基板硬度更强一些，氧化铝陶瓷基板板材是白色的，氮化铝陶瓷基板呈灰白色。氮化铝陶瓷基板的表面粗糙度一般要求在十年以下。

    二，氮化铝陶瓷基板的应用

    1，氮化铝陶瓷基板应用范围

    氮化铝粉末纯度高，粒径小，活性大，是制造高导热氮化铝陶瓷基片的主要原料。

    氮化铝陶瓷基片，热导率高，膨胀系数低，强度高，耐高温，耐化学腐蚀，电阻率高，介电损耗小，是理想的大规模集成电路散热基板和封装材料。

    利用AIN陶瓷耐热耐熔体侵蚀和热震性，可制作GaAs晶体坩埚、Al蒸发皿、磁流体发电装置及高温透平机耐蚀部件，利用其光学性能可作红外线窗口。氮化铝薄膜可制成高频压电元件、超大规模集成电路基片等。

    2，氮化铝陶瓷基板在半导体应用

    半导体在集成电路、消费电子、通信系统、光伏发电、照明应用、大功率电源转换等领域应用需要器件具备较强的散热能力和电器性能。

    3，氮化铝薄膜陶瓷电路基板的应用实例

    AIN(氮化铝）薄膜性能的特殊性和优异性决定了其在多方面的应用。氮化铝薄膜陶瓷基板已经被广泛应用作为电子器件和集成电路的封装中隔离介质和绝缘材料；作为工程LED中最为瞩目的蓝光、紫外发光材料，被人们大量的研究；AlN薄膜还是一种优秀的热释电材料；用于氮化嫁与碳化硅等材料外延生长的过渡层，SOI材料的绝缘埋层以及GHz级声表面波器件压电薄膜则是AlN薄膜今后具有竞争力的应用方向。氮化铝薄膜陶瓷电路基板在实用案例如声表面波器件（SAW）用压电薄膜、高效紫外固体光原材料、场发射显示器和微真空管、作为刀具涂层、

    另外，AlN薄膜在光学膜、及散热装置中都有很好的应用前景。AlN薄膜也可用于制作压电材料、高导热率器件、声光器件、超紫外和X-ray探测器和真空集电极发射、MIS器件的介电材料、磁光记录介质的保护层。

    以上是氮化铝陶瓷基板性能参数以及氮化铝陶瓷基板应用以及实用案例，氮化铝陶瓷基板的应用也会随着技术的改进而不断增加应用范围。