?AlN有很高的熱導率，理論值達到320W/(m·K)，是Al2O3的7-10倍，憑借如此高的“散熱基因”，氮化鋁自然成為了高效散熱需求領域的重點關注對象。 目前來講，氮化鋁在高導熱領域的應用主要集中在兩個方面：封裝基板和導熱填料。
封裝基板AlN：理想的電子封裝基片材料
封裝基板主要利用材料本身具有的高熱導率，將熱量從芯片(熱源)導出，實現(xiàn)與外界環(huán)境的熱交換。對于功率半導體器件而言，封裝基板必須滿足以下要求：(1)高熱導率；(2)與芯片材料熱膨脹系數(shù)匹配；(3)耐熱性好，滿足功率器件高溫使用需求，具有良好的熱穩(wěn)定性；(4)絕緣性好，滿足器件電互連與絕緣需求；(5)機械強度高，滿足器件加工、封裝與應用過程的強度要求；(6)價格適宜，適合大規(guī)模生產(chǎn)及應用。 ?目前常用電子封裝基板主要可分為高分子基板、金屬基板(金屬核線路板，MCPCB)和陶瓷基板幾類。陶瓷材料本身具有熱導率高、耐熱性好、高絕緣、高強度、與芯片材料熱匹配等性能，非常適合作為功率器件封裝基板，目前，常用電子封裝陶瓷基片材料包括氧化鋁、氮化鋁、氮化硅、氧化鈹(BeO)等。氮化鋁粉和氮化鋁基片AlN陶瓷理論熱導率很高，其商用產(chǎn)品熱導率也可達到為180W/(m·K)~260W/(m·K)，熱膨脹系數(shù)只有氧化鋁陶瓷的50%，此外還具有絕緣強度高、介電常數(shù)低、耐腐蝕性好等優(yōu)勢。除了成本較高外，氮化鋁陶瓷綜合性能均優(yōu)于氧化鋁陶瓷，是一種非常理想的電子封裝基片材料，尤其適用于導熱性能要求較高的領域。
導熱填料
?隨著電子產(chǎn)品及其器件的小型化和高度集成化，散熱問題已經(jīng)成為制約電子技術發(fā)展的重要瓶頸，而其中決定散熱功效的導熱界面材料等導熱復合材料更是受到人們越來越多的關注。目前商業(yè)導熱復合材料一般由聚合物和導熱填料復合而成。由于聚合物的熱導率很低，一般小于0.5W/m·K，所以導熱復合材料的熱導率主要由導熱填料決定。目前市場上應用最廣泛的填料是以Al2O3等為代表的氧化物填料，但氧化鋁的本征熱導率只有38~42W/m·K，受其限制，將很難制備出滿足未來散熱材料市場需求的導熱復合材料。 ?AlN的理論熱導率高達320W/m·K，且具有熱膨脹系數(shù)小、絕緣性能好、介電常數(shù)低、與硅膨脹系數(shù)相匹配等優(yōu)異性能，因此以AlN粉體為填料來制備導熱復合材料近年來受到熱捧。雖然氮化鋁綜合性能遠優(yōu)于氧化鋁、氧化鈹和碳化硅，被認為是高集成度半導體基片和電子器件封裝的理想材料，但它易吸收空氣中的水發(fā)生水解反應，使其表面包覆上一層氫氧化鋁薄膜，導致導熱通路中斷且聲子的傳遞受到影響，并且其大含量填充會使聚合物粘度大大提高，不利于成型加工。 ?為了克服目前主要有兩種對無機顆粒表面進行改性的方法，一種是表面化學反應法，它是小分子物質如偶聯(lián)劑在無機顆粒表面的吸附或反應。另一種是表面接枝法，它是聚合物單體與無機顆粒表面的羥基發(fā)生接枝反應。目前普遍使用的是偶聯(lián)劑表面改性，如硅烷和鈦酸酯偶聯(lián)劑及其它類型表面處理劑。與表面化學反應法相比，表面接枝法具有更大的靈活性，它能根據(jù)不同的特性需求選擇滿足條件的單體和接枝反應過程。
東超新材料開發(fā)出的球形氮化鋁粉體具有高導熱率和絕緣性，將其加入樹脂或塑料中，能顯著提高樹脂或塑料的導熱性能。氮化鋁粉體是一種具有高熱傳導系數(shù)、優(yōu)良電絕緣性能材料，氮化鋁粉體純度高，粒徑小，分布均勻，比表面積大，高表面活性，松裝密度低，具有良好的分散性和注射成形性能，可用于復合材料，與半導體硅匹配性好，界面相容性好，能提高復合材料的機械性能和導熱介電性能。具有導熱率高、填充率高、物化性質穩(wěn)定?的特點。可應用導熱墊片、導熱凝膠、高導熱覆銅板、印刷電路板半固化、導熱工程塑料等。聲明：作者分享這些素材的目的，主要是為了傳遞與交流科技行業(yè)的相關信息，而并非代表本平臺的立場。如果這些內容給您帶來了任何不適或誤解，請您及時與我們聯(lián)系，我們將盡快進行處理。如有侵權，請聯(lián)系作者，我們將及時處理。來源：高導熱材料
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