結(jié)合傳統(tǒng)Al2O3和BeO襯底材料的綜合性能優(yōu)勢,氮化鋁(AlN)陶瓷具有高導(dǎo)熱性(單晶的理論導(dǎo)熱率為275W/m?k、 多晶體的理論導(dǎo)熱系數(shù)為70~210W/m?k) ,介電常數(shù)低,熱膨脹系數(shù)與單晶硅相匹配,具有良好的電絕緣性能,是微電子行業(yè)電路基板和封裝的理想材料。由于其良好的高溫力學(xué)性能、熱性能和化學(xué)穩(wěn)定性,它也是高溫結(jié)構(gòu)陶瓷元件的重要材料。
AlN的理論密度為3.26g/cm3,MOHS硬度為7-8,室溫電阻率大于1016Ωm,熱膨脹率為3.5×10-6/℃(室溫200℃)。純AlN陶瓷是無色透明的,但由于雜質(zhì)的存在,它們會變成各種顏色,如灰色、灰白色或淺黃色。
AlN陶瓷除了具有高導(dǎo)熱性外,還具有以下優(yōu)點:
1.電氣絕緣良好;
2.熱膨脹系數(shù)與硅單晶相近,優(yōu)于Al2O3、BeO等材料;
3.具有較高的機械強度和與Al2O3陶瓷類似的彎曲強度;
4.介電常數(shù)和介電損耗適中;
5.與BeO相比,AlN陶瓷的熱導(dǎo)率受溫度的影響較小,尤其是在200℃以上;
6.耐高溫、耐腐蝕;
7.無毒;
8.適用于半導(dǎo)體工業(yè)、化學(xué)冶金工業(yè)等工業(yè)領(lǐng)域。