AlN應用性能出眾(一）

氮化鋁熱導性絕緣性出眾，其熱膨脹系數與硅相匹配：

氮化鋁因出眾的熱導性及與硅相匹配的熱膨脹系數，成為電子領域備受關注的 材料。氮化鋁是一種六方晶系釬鋅礦型結構形態的共價鍵化合物，其具有一系列優 良特性，包括優良的熱導性、可靠的電絕緣性、低的介電常數和介電損耗、無毒以及與硅相匹配的熱膨脹系數等。它既是新一代散熱基板和電子器件封裝的理想材料，也 可用于熱交換器、壓電陶瓷及薄膜、導熱填料等，應用前景廣闊。 AlN 的晶體結構決定了其出色的熱導性和絕緣性。根據《氮化鋁陶瓷的流延成型 及燒結體性能研究》的研究中提到，由于組成 AlN 分子的兩種元素的原子量小，晶體結構較為簡單，簡諧性好，形成的Al-N 鍵鍵長短，鍵能大，而且共價鍵的共振有利于聲子傳熱機制，使得AlN 材料具備優異于一般非金屬材料的熱傳導性，此外 AlN 具備高熔點、高硬度以及較高的熱導率，和較好的介電性能。

AlN 相較其他陶瓷材料，與硅相匹配的熱膨脹系數，加上優秀的熱導性，更有利于應用于電子產業。根據《AlN 陶瓷熱導率及抗彎強度影響因素研究的新進展》的研 究中提到，AlN 因其熱膨脹系數與 Si 匹配度高而被廣泛關注，而傳統的基板材料如 Al2O3 由于其熱導率低，其值約為 AlN 陶瓷的 1/5 且線膨脹系數與 Si 不匹配，已經不 能夠滿足實際需求。BeO 與 SiC 陶瓷基板的熱導率也相對較高，但 BeO 毒性高，SiC 絕緣性不好。而AlN 作為一種新型高導熱陶瓷材料，具有熱膨脹系數與 Si 接近、散熱性能優良、無毒等特性，有望成為替代電子工業用陶瓷基板 Al2O3、SiC 和 BeO 的極佳材料。