热导率系数优秀的氮化铝陶瓷基片材料

氮化铝陶瓷是一种导热能力很强的材料，它的热导率系数比较高，所以说它非常适合用作半导体元件中的陶瓷基片，下面是科众陶瓷厂对氮化铝陶瓷基片的分析与介绍。

AlN陶瓷材料成为少数几种具有高导热性能的非金属材料之一。AlN陶瓷基片热导率可达150~230W/(m·K)，是Al2O3的8倍以上。另外，AlN的热膨胀系数为(3.8~4.4)×10-6/℃，与Si、SiC和GaAs等半导体芯片材料热膨胀系数匹配良好。

日本有多家企业研发和生产AlN陶瓷基片，如京陶、日本特殊陶业、住友金属工业、富士通、东芝、日本电气等。制备AlN陶瓷的核心原料AlN粉体制备工艺复杂、能耗高、周期长、价格昂贵，国内的AlN粉体基本依赖进口，原料的批次稳定性、成本也成为国内高端AlN陶瓷基片材料制造的瓶颈。
 

氮化铝陶瓷基片
 

高成本是限制AlN陶瓷广泛应用的重要因素，因此目前AlN陶瓷基片主要应用于高端产业。AlN陶瓷导热能力优秀，它可调整的热膨胀系数，接近硅的热膨胀系数，几乎不会引起芯片和基板之间焊料层的热张力。但美中不足的是AIN陶瓷不那么好的力学性能使得其在复杂的力学服役条件下容易发生损坏。
 

备注：液体散热器适用于高功率应用，如激光二极管、数据中心、直接冷却功率模块、高亮度LED或太阳能电池阵列（CPV），冷却效率比传统的液体冷却模块结构产生的效率高出4倍以上。氮化铝层在其中起到的作用是将激光二极管的电路与冷却水通道绝缘隔离开来。