氮化鋁陶瓷具備優(yōu)異的綜合性能，是近年來受到廣泛關注的新一代先進陶瓷，具有高熱導率、低介電常數(shù)、低介電損耗、優(yōu)良的電絕緣性，與硅相匹配的熱膨脹系數(shù)及無毒性等優(yōu)點，使其成為高密度、大功率和高速集成電路基板和封裝的理想材料。

雖然熱壓、等靜壓適用于制備高性能的片式氮化鋁，但成本高、生產(chǎn)效率低，無法滿足電子工業(yè)對氮化鋁陶瓷基片用量日益增加的需求。為了解決這一問題，近年來很多廠家采用流延法成型氮化鋁陶瓷基片。流延法也已成為電子工業(yè)用氮化鋁陶瓷基板的主要成型工藝。

一、球磨制漿

在氮化鋁漿料制備中，通常要加入有機混合溶劑如分散劑及粘結劑、 塑性劑等以獲得易于流延成型的漿料特性。除此之外，一般還會加入Y2O3用作在常壓燒結條件下起著燒結助劑的作用。漿料的粘度對基板的性能有重要的影響。而影響漿料粘度的因素有研磨時間、 有機混合溶劑摻量、 分散劑摻量及粘結劑、 塑性劑等。所以漿料的配方選擇、工藝控制對陶瓷基板的性能影響十分顯著。

二、流延成型

流延成型生產(chǎn)效率高，易于實現(xiàn)生產(chǎn)連續(xù)化和自動化，降低成本，實現(xiàn)大批量生產(chǎn)。生產(chǎn)的基板厚度可薄至10μm以下，厚可至1mm以上。流延成型是AlN氮化鋁陶瓷基板向實用化轉化的重要一步，有著重要的應用前景。

與其他成型工藝相比，流延成型具有很多優(yōu)點：

1)設備工藝簡單，可連續(xù)生產(chǎn)；

2)可制備單相或復相陶瓷薄片材料；

3)產(chǎn)品的缺陷小，性能均一，生產(chǎn)效率高，可連續(xù)操作；

4)均可大、小批量生產(chǎn)，適于工業(yè)生產(chǎn)；

5)非常適用于大型薄板的陶瓷部件的制備，這是流延成型最大的特點，是壓制或者擠壓成型工藝很難實現(xiàn)的。

三、排膠

經(jīng)流延法制得的基片素坯，由于內(nèi)含大量的有機物，其內(nèi)部的孔隙率較大，強度較低，若直接進行燒結，會導致基板產(chǎn)生較強的收縮，基板翹曲，而且在燒結時還會導致坯片的相互粘結，影響基板的成品率和熱導率。為了防止以上缺陷的產(chǎn)生，在1100℃的氮氣氣氛爐中預燒后在進行燒結，可以提高素坯強度，減少孔隙率，得到平整度高、性能良好的AlN基板材料。

四、燒結

在經(jīng)排膠之后，氮化鋁基板將進行高溫燒結。高導熱氮化鋁基片的燒結工藝重點包括燒結方式、燒結助劑的添加、燒結氣氛的控制等。

由于AlN屬于共價化合物，自擴散系數(shù)小，燒結致密化非常困難，通常需要使用稀土金屬氧化物和堿土金屬氧化物作為燒結助劑來促進燒結，但仍需要1800℃以上的燒結溫度。通過以下三種途徑可以獲得致密的高性能氮化鋁陶瓷：（1）使用超細粉；（2）熱壓或等靜壓；（3）引入燒結助劑。

AlN基片較常用的燒結工藝一般有5種，即熱壓燒結、無壓燒結、微波燒結、放電等離子燒結和自蔓延燒結。其中熱壓燒結是目前制備高熱導率致密化AlN陶瓷的主要工藝。

氮化鋁陶瓷基版從粉體的制備、再到配方混料、基板成型、燒結及后期加工等特殊要求很高，尤其是在高端產(chǎn)品領域對產(chǎn)品性能、穩(wěn)定性等要求更高，再加上設備投資大、制造工藝復雜，其準入門檻較高。當前在國內(nèi)氮化鋁陶瓷基板能真正量產(chǎn)的企業(yè)并不多。但由于電子陶瓷產(chǎn)品的國產(chǎn)化進程加速，再加上氮化鋁陶瓷基板本身的物化特性，在功率晶體管模塊基板、激光二極管安裝基板，以及作為高導熱基板材料在IC封裝中的使用越來越多，近幾年入局氮化鋁基板的企業(yè)越來越多。盡管目前氮化鋁基板的性能與國外仍有差距，但相信在不久的將來特別是在高端用產(chǎn)品上將蓬勃發(fā)展。