AlN应用性能出众(一）

氮化铝热导性绝缘性出众，其热膨胀系数与硅相匹配：

氮化铝因出众的热导性及与硅相匹配的热膨胀系数，成为电子领域备受关注的 材料。氮化铝是一种六方晶系钎锌矿型结构形态的共价键化合物，其具有一系列优 良特性，包括优良的热导性、可靠的电绝缘性、低的介电常数和介电损耗、无毒以及与硅相匹配的热膨胀系数等。它既是新一代散热基板和电子器件封装的理想材料，也 可用于热交换器、压电陶瓷及薄膜、导热填料等，应用前景广阔。 AlN 的晶体结构决定了其出色的热导性和绝缘性。根据《氮化铝陶瓷的流延成型 及烧结体性能研究》的研究中提到，由于组成 AlN 分子的两种元素的原子量小，晶体结构较为简单，简谐性好，形成的Al-N 键键长短，键能大，而且共价键的共振有利于声子传热机制，使得AlN 材料具备优异于一般非金属材料的热传导性，此外 AlN 具备高熔点、高硬度以及较高的热导率，和较好的介电性能。

AlN 相较其他陶瓷材料，与硅相匹配的热膨胀系数，加上优秀的热导性，更有利于应用于电子产业。根据《AlN 陶瓷热导率及抗弯强度影响因素研究的新进展》的研 究中提到，AlN 因其热膨胀系数与 Si 匹配度高而被广泛关注，而传统的基板材料如 Al2O3 由于其热导率低，其值约为 AlN 陶瓷的 1/5 且线膨胀系数与 Si 不匹配，已经不 能够满足实际需求。BeO 与 SiC 陶瓷基板的热导率也相对较高，但 BeO 毒性高，SiC 绝缘性不好。而AlN 作为一种新型高导热陶瓷材料，具有热膨胀系数与 Si 接近、散热性能优良、无毒等特性，有望成为替代电子工业用陶瓷基板 Al2O3、SiC 和 BeO 的极佳材料。