高熱導(dǎo)率AlN陶瓷的制備及性能研究.pdf

1、高熱導(dǎo)率的AlN陶瓷在半導(dǎo)體基板和電子封裝材料方面具有廣闊的應(yīng)用前景，并且關(guān)于AlN陶瓷的制備工藝和性能研究已有廣泛的報(bào)道。高熱導(dǎo)率的AlN陶瓷一般是在高溫高壓條件下制備的，其生產(chǎn)成本高。因此，為了降低AlN陶瓷的制備成本，本課題通過(guò)添加新的燒結(jié)助劑來(lái)研究AlN陶瓷的性能和低溫?zé)o壓燒結(jié)工藝。研究?jī)?nèi)容具體如下：
　　添加LaF3為燒結(jié)助劑，在N2氣氛下無(wú)壓燒結(jié)制備AlN陶瓷，討論了升溫速度、燒結(jié)溫度、保溫時(shí)間及摻雜量對(duì)AlN陶瓷的影

2、響。結(jié)果表明，摻雜1wt％LaF3并在1750℃保溫3h的AlN陶瓷相對(duì)密度最高(99.2%)，其熱導(dǎo)率為113.61W·m-1·K-1。
　　分別摻雜Y2O3-LaF3、CaO-LaF3復(fù)合助劑，在N2氣氛下無(wú)壓燒結(jié)制備AlN陶瓷，并測(cè)試其致密度、物相、微觀形貌、熱導(dǎo)率以及介電性能。結(jié)果表明，Y2O3-LaF3的助燒效果比CaO-LaF3好，其中添加2wt%Y2O3-1wt%LaF3并在1700℃保溫3h的AlN陶瓷相對(duì)密度及熱

3、導(dǎo)率分別為99.08%、200.01W·m-1·K-1。在-50℃～200℃范圍內(nèi)，摻雜Y2O3-LaF3的AlN陶瓷在1MHz下的介電常數(shù)為9.7～9.9，介電損耗在10-3數(shù)量級(jí)。
　　在以上研究基礎(chǔ)上，將AlN粉分別保存在干燥和潮濕環(huán)境中，探討了低溫下水分對(duì)AlN粉體成分和形態(tài)的影響。將處理后的AlN粉分別摻雜2wt%Y2O3-1wt%LaF3，并在1700℃保溫3h條件下制備AlN陶瓷，探討了陶瓷的物相、形貌及熱導(dǎo)率等性能