绝缘陶瓷——氮化物绝缘瓷介绍与应用

1.氮化铝绝缘瓷

在氮化铝陶瓷中常用的添加剂有Y2O3、 CaO等，含CaO的氮化铝材料，烧结温度较低，热导率约100W/ (m·K) 。在生产过程中，对多晶氮化铝陶瓷的显微结构进行优化控制有着重要的意义。含氧化钙无压烧结的氮化铝材料在非氧化气氛下进行热处理后，氮化铝陶瓷体的热导率高达219W/ (m·K) 添加Y2O3, 可以改善其导热性、耐热性及机械强度。

作为封装或基板材料，陶瓷表面常涉及金属化问题。虽然氮化铝和钨具有良好的热胀匹配性，但由于两者间不存在任何反应难以建立起理想的结合机制。在钨粉中加人熔剂类物质，如CaO可改善金属化性能，熔剂类物质的主要作用是可与氮化铝表面的 Al2O3形成铝酸盐物质，并能沿 AIN 晶界迁移，从而加强了AIN与钨粉间的结合强度。

用于集成电路基片可以提高集成电路的集成度。

氮化铝陶瓷基板

2. BN绝缘瓷

氮化硼（BN) 具有良好的导热性能，理论估计立方 BN单晶导热率高达 1300W/ (m·K) 。六方（石墨）和三方BN 都具有层状结构。

六方（石墨）BN具有良好的导热性、机械加工性能、高频介电性能，还有无毒性，导热性能随温度变化小等优点，是一种值得大力开发的绝缘陶瓷材料之一。

近年来，为改善集成电路基片的散热性，一方面将热导率高于氧化铝9倍、有毒性的氧化（BeO) 材料用作为高功率集成电路基片；另一方面用 SiC 作为基片。在SiC中添加BeO, 能使晶界具有绝缘性，从而使 SiC材料变成绝缘体，还提高耐热性和强度。