结合传统Al2O3和BeO衬底材料的综合性能优势,氮化铝(AlN)陶瓷具有高导热性(单晶的理论导热率为275W/m▪k、 多晶体的理论导热系数为70~210W/m▪k) ,介电常数低,热膨胀系数与单晶硅相匹配,具有良好的电绝缘性能,是微电子行业电路基板和封装的理想材料。由于其良好的高温力学性能、热性能和化学稳定性,它也是高温结构陶瓷元件的重要材料。
AlN的理论密度为3.26g/cm3,MOHS硬度为7-8,室温电阻率大于1016Ωm,热膨胀率为3.5×10-6/℃(室温200℃)。纯AlN陶瓷是无色透明的,但由于杂质的存在,它们会变成各种颜色,如灰色、灰白色或浅黄色。
AlN陶瓷除了具有高导热性外,还具有以下优点:
1.电气绝缘良好;
2.热膨胀系数与硅单晶相近,优于Al2O3、BeO等材料;
3.具有较高的机械强度和与Al2O3陶瓷类似的弯曲强度;
4.介电常数和介电损耗适中;
5.与BeO相比,AlN陶瓷的热导率受温度的影响较小,尤其是在200℃以上;
6.耐高温、耐腐蚀;
7.无毒;
8.适用于半导体工业、化学冶金工业等工业领域。