氮化鋁陶瓷基板的生產(chǎn)過程較繁瑣，主要體現(xiàn)在兩個方面，高端氮化鋁粉體的制備與基板的制備。

氮化鋁粉體

1、粉體制備方法

制備氮化鋁粉體的方法主要有等離子體法、鋁粉直接氮化法、化學氣相沉積法、自蔓延高溫合成法、氧化鋁粉碳熱還原法等。目前，最主要的工藝仍是直接氮化法和碳熱還原法，這兩種工藝設備簡單、技術成熟、得到的產(chǎn)品質量好，已在工業(yè)中大規(guī)模應用。

2、影響性能的因素

氮化鋁陶瓷產(chǎn)品的性能直接取決于原料粉體的特性，尤其是氮化鋁的導熱性。影響氮化鋁陶瓷導熱性的因素主要有顯微結構、燒結的致密度、氧及其它雜質的含量等，這些因素體現(xiàn)在氮化鋁粉體上就是顆粒的形狀、顆粒的粒徑、氮化鋁的純度等。

3、粉體改性處理

氮化鋁粉體在潮濕的環(huán)境里極易與水中羥基反應生成氫氧化鋁，在氮化鋁粉體表面形成氧化鋁層，并溶入大量的氧，導致熱導率降低，物化性能被改變。目前，可通過表面物理包覆和表面化學改性的方法，借助物理吸附或化學鍵的作用使氮化鋁顆粒與水隔離，從而避免發(fā)生水解反應。

基板制備

1、陶瓷基片的成型

氮化鋁基板的成型方式有流延成型、注射成型、流延等靜壓成型等。流延成型是將氮化鋁粉料和溶劑、粘結劑、燒結助劑混合均勻制成漿料，通過流延制成坯片，采用組合模沖成標準片，再用程控沖床沖成通孔，用絲網(wǎng)印刷印制金屬圖形。最后將每一個具有功能圖形的生坯片疊加，層壓成多層陶瓷生坯片，在700℃左右的氮氣環(huán)境中排除粘結劑，再在1800℃左右的氮氣環(huán)境中進行共燒，電鍍后即可形成多層氮化鋁陶瓷。

2、燒結

氮化鋁基片較常用的燒結工藝有熱壓燒結、無壓燒結、微波燒結、自蔓延燒結和放電等離子燒結，一般采用無壓燒結。無壓燒結工藝簡單、成本較低，但燒結溫度偏高，在不添加燒結助劑的情況下一般無法制備高性能陶瓷基片。

氮化鋁陶瓷基板可選用的燒結助劑有氧化鈣、氧化鋰、氧化鈰、氧化釔、氟化鈣、碳化鈣以及硼酸酐等。這些材料在燒結的過程中會先與表面的氧化鋁結合生成液相鋁酸鹽，在粘性流動作用下加速傳質，晶粒周圍被液相填充，原有的粉料相互接觸角度得以調整，被填實或排出部分氣孔，從而促進燒結。同時可與氧反應，降低晶格中的氧含量。

氮化鋁陶瓷的燒結氣氛有中性氣氛、還原型氣氛和弱還原型氣氛三種。中性氣氛一般為氮氣，還原性氣氛一般為一氧化碳，弱還原性氣氛一般為氫氣。在中性氣氛中，氮化鋁陶瓷不會因為燒結和保溫的時間過長、燒結的溫度過高而被還原，所以一般選擇在氮氣中燒結，以獲得性能更好的氮化鋁陶瓷。

隨著我國下游電子產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，氮化鋁基板的市場需求也會隨之增長，再加上氮化鋁基板生產(chǎn)技術的提升，氮化鋁基板產(chǎn)品也將不斷升級，從而進一步擴張需求規(guī)模，推動應用領域拓展。整體來看，未來氮化鋁基板行業(yè)的發(fā)展前景十分廣闊。

來源：中國粉體網(wǎng)