氮化铝陶瓷金属化是半导体电子材料中最理想的散热和封装材料，由于具有高热传导率、高绝缘电阻系数、优良的机械强度及抗热震性等特性，也是成为重要的精密陶瓷材料之一。高性能氮化铝陶瓷基板对大规模集成电路、半导体模块电路及大功率器件的理想散热和封装材料。

对于氮化铝陶瓷金属化技术进行了信息分析和研究，而国内外企业正在广泛开展氮化铝陶瓷金属化薄膜和厚膜技术的开发工作。如今已使用氮化铝陶瓷金属化开发用于电子技术的各类电子产品领域上。

在现代技术开发高度可靠、快速、高功率器件方面的一个重要问题是散热，因为热量会降低可靠性并缩短电子器件的使用寿命。而导热材料可以帮助解决这个问题，可能的导热材料有氧化铍、碳化硅、氮化铝、氮化硼。然而，氧化铍有毒，碳化硅是介电性能差的半导体，氮化硼需要复杂的工艺方法来制造物品。只有氮化铝才是最佳的一组性能，并且无毒，也可以通过简单有效的方法用它制造物品。

目前，主要氮化铝陶瓷金属化有厚膜金属化、薄膜金属化、化学镀金属化、激光金属化。

一、氮化铝陶瓷金属化性能：

氮化铝陶瓷金属化具有以下诸多优点，也是理想的电子封装材料，可作为基板制成印刷电路板应用于高频电路中。另外，氮化铝陶瓷金属化具有优越的传热性能，适用于大功率电路。

1、高的热传导率；

2、热膨胀系数可与半导体硅片相匹配；

3、具有高的绝缘电阻和介电强度；

4、具有低的介电常数和介质损耗；

5、机械性能高，机械加工性能好；

6、具有非常低的二次电子发射系数；

7、无毒；

但是，氮化铝陶瓷基板在高频大功率场合的应用通常会遇到与金属或陶瓷进行连接的问题，由于氮化铝属于共价键较强的化合物，一般的钎料不能润湿陶瓷表面。因此，通常需将氮化铝表面改性，使其具有金属性质即金属化，然后在采用常规的钎焊工艺实现氮化铝与金属化的连接。

二、厚膜陶瓷金属化：

厚膜金属化是在陶瓷基板上通过丝网印刷形成封装用金属层、导体及电阻等，通过烧结形成成钎焊金属层、电路及引线接点等。厚膜陶瓷金属化的步骤一般包括：图案设计、原图、浆料的制备、丝网印刷、干燥与烧结。厚膜工艺的优点是导电性能好，工艺简单，适用于自动化和多品种小批量生产，但结合强度不高，且受到温度影响大，高温时结合强度很低。

三、薄膜陶瓷金属化：

薄膜金属化采用溅射镀膜等真空镀膜工艺使膜材料和基板结合在一起，通常在多层结构基板中，陶瓷基板内部金属和表层金属不尽相同，陶瓷基板相接触的薄膜金属应该具有反应性好与基板结合力强的特性，表面金属层多选择电导率高、不易氧化的金属。由于是气相沉积，原则上任何金属都可以成膜，任何陶瓷基板都可以金属化，而且沉积的金属层均匀，结合强度高。但薄膜陶瓷金属化需要后续图形化工艺实现金属引线的图形制备，成本较高。

四、化学镀陶瓷金属化：

化学镀金属化是在没有外电流通过的情况下，利用还原剂溶液中的金属离子还原在呈催化活性的物体表面，在物体表面形成金属镀层。化学镀陶瓷金属化的结合强度很大程度上依赖于基体表面的粗糙度，在一定范围内，陶瓷基板表面的粗糙度越大，结合强度越高；另一方面，化学镀陶瓷金属化的附着性不佳，且金属图形的制备仍需图形化工艺实现。

五、激光陶瓷金属化：

    激光金属化利用激光的热效应使氮化铝表面发生热分解，直接生成金属导电层。激光照射到氮化铝陶瓷基板表面后，陶瓷表面吸收激光的能量，表面温度上升。当氮化铝表面温度达到热分解温度时，氮化铝陶瓷金属化表面就会发生热分解，析出金属铝。具有成本低、效率高、设备维护简单等优点，在生产实践中得到了广泛的应用。