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AlN有很高的熱導(dǎo)率，理論值達(dá)到320W/(m·K)，是Al2O3的7-10倍，憑借如此高的“散熱基因”，氮化鋁自然成為了高效散熱需求領(lǐng)域的重點關(guān)注對象。   

目前來講，氮化鋁在高導(dǎo)熱領(lǐng)域的應(yīng)用主要集中在兩個方面：封裝基板和導(dǎo)熱填料。 

封裝基板AlN：理想的電子封裝基片材料      

封裝基板主要利用材料本身具有的高熱導(dǎo)率，將熱量從芯片(熱源)導(dǎo)出，實現(xiàn)與外界環(huán)境的熱交換。對于功率半導(dǎo)體器件而言，封裝基板必須滿足以下要求：(1)高熱導(dǎo)率；(2)與芯片材料熱膨脹系數(shù)匹配；(3)耐熱性好，滿足功率器件高溫使用需求，具有良好的熱穩(wěn)定性；(4)絕緣性好，滿足器件電互連與絕緣需求；(5)機械強度高，滿足器件加工、封裝與應(yīng)用過程的強度要求；(6)價格適宜，適合大規(guī)模生產(chǎn)及應(yīng)用。   

目前常用電子封裝基板主要可分為高分子基板、金屬基板(金屬核線路板，MCPCB)和陶瓷基板幾類。陶瓷材料本身具有熱導(dǎo)率高、耐熱性好、高絕緣、高強度、與芯片材料熱匹配等性能，非常適合作為功率器件封裝基板，目前，常用電子封裝陶瓷基片材料包括氧化鋁、氮化鋁、氮化硅、氧化鈹(BeO)等。氮化鋁粉和氮化鋁基片AlN陶瓷理論熱導(dǎo)率很高，其商用產(chǎn)品熱導(dǎo)率也可達(dá)到為180W/(m·K)~260W/(m·K)，熱膨脹系數(shù)只有氧化鋁陶瓷的50%，此外還具有絕緣強度高、介電常數(shù)低、耐腐蝕性好等優(yōu)勢。除了成本較高外，氮化鋁陶瓷綜合性能均優(yōu)于氧化鋁陶瓷，是一種非常理想的電子封裝基片材料，尤其適用于導(dǎo)熱性能要求較高的領(lǐng)域。

導(dǎo)熱填料

隨著電子產(chǎn)品及其器件的小型化和高度集成化，散熱問題已經(jīng)成為制約電子技術(shù)發(fā)展的重要瓶頸，而其中決定散熱功效的導(dǎo)熱界面材料等導(dǎo)熱復(fù)合材料更是受到人們越來越多的關(guān)注。

目前商業(yè)導(dǎo)熱復(fù)合材料一般由聚合物和導(dǎo)熱填料復(fù)合而成。由于聚合物的熱導(dǎo)率很低，一般小于0.5W/m·K，所以導(dǎo)熱復(fù)合材料的熱導(dǎo)率主要由導(dǎo)熱填料決定。目前市場上應(yīng)用最廣泛的填料是以Al2O3等為代表的氧化物填料，但氧化鋁的本征熱導(dǎo)率只有38~42W/m·K，受其限制，將很難制備出滿足未來散熱材料市場需求的導(dǎo)熱復(fù)合材料。   

AlN的理論熱導(dǎo)率高達(dá)320W/m·K，且具有熱膨脹系數(shù)小、絕緣性能好、介電常數(shù)低、與硅膨脹系數(shù)相匹配等優(yōu)異性能，因此以AlN粉體為填料來制備導(dǎo)熱復(fù)合材料近年來受到熱捧。雖然氮化鋁綜合性能遠(yuǎn)優(yōu)于氧化鋁、氧化鈹和碳化硅，被認(rèn)為是高集成度半導(dǎo)體基片和電子器件封裝的理想材料，但它易吸收空氣中的水發(fā)生水解反應(yīng)，使其表面包覆上一層氫氧化鋁薄膜，導(dǎo)致導(dǎo)熱通路中斷且聲子的傳遞受到影響，并且其大含量填充會使聚合物粘度大大提高，不利于成型加工。

為了克服目前主要有兩種對無機顆粒表面進(jìn)行改性的方法，一種是表面化學(xué)反應(yīng)法，它是小分子物質(zhì)如偶聯(lián)劑在無機顆粒表面的吸附或反應(yīng)。另一種是表面接枝法，它是聚合物單體與無機顆粒表面的羥基發(fā)生接枝反應(yīng)。目前普遍使用的是偶聯(lián)劑表面改性，如硅烷和鈦酸酯偶聯(lián)劑及其它類型表面處理劑。與表面化學(xué)反應(yīng)法相比，表面接枝法具有更大的靈活性，它能根據(jù)不同的特性需求選擇滿足條件的單體和接枝反應(yīng)過程。

東超新材料開發(fā)出的球形氮化鋁粉體具有高導(dǎo)熱率和絕緣性，將其加入樹脂或塑料中，能顯著提高樹脂或塑料的導(dǎo)熱性能。氮化鋁粉體是一種具有高熱傳導(dǎo)系數(shù)、優(yōu)良電絕緣性能材料，氮化鋁粉體純度高，粒徑小，分布均勻，比表面積大，高表面活性，松裝密度低，具有良好的分散性和注射成形性能，可用于復(fù)合材料，與半導(dǎo)體硅匹配性好，界面相容性好，能提高復(fù)合材料的機械性能和導(dǎo)熱介電性能。具有導(dǎo)熱率高、填充率高、物化性質(zhì)穩(wěn)定的特點?？蓱?yīng)用導(dǎo)熱墊片、導(dǎo)熱凝膠、高導(dǎo)熱覆銅板、印刷電路板半固化、導(dǎo)熱工程塑料等。

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來源：高導(dǎo)熱材料