氮化铝陶瓷烧结之热压烧结

氮化铝具有导热系数高、电绝缘性好、介电常数低、无毒等特点。具有广阔的应用前景。特别是随着大功率和超大规模集成电路的发展，集成电路与衬底之间的散热变得越来越重要。因此，基板必须具有高导热性和高电阻率。

为了满足这一要求，国内外研究人员开发了一系列高性能陶瓷基板材料，主要包括Al2O3、BeO、AlN、BN、Si3N4和SiC。氮化铝是一种综合性能优异的新型先进陶瓷材料。它被认为是新一代高集成度半导体衬底和电子器件的理想封装材料。

烧结工艺是制备氮化铝陶瓷的重要阶段。它直接影响陶瓷的微观结构，如晶粒尺寸和分布、孔隙率和晶界体积分数。因此，烧结技术已成为制备高质量氮化铝陶瓷的关键技术。氮化铝陶瓷常用的烧结工艺有无压烧结、热压烧结、火花等离子烧结、微波烧结等。

热压烧结是将装入模具的粉末同时加热加压，使粉末处于热塑性状态，导致两种特殊的传质过程，即晶界滑移和挤出蠕变传质。这两种传质过程在普通烧结过程中不存在，有利于颗粒的接触扩散和流动传质过程，从而降低烧结温度和孔隙率。

高压烧结可称为热压烧结的一种特殊形式。与传统热压烧结不同的是，陶瓷体在高温烧结时施加的外部压力较高，一般大于1.0GPa。这种高压烧结不仅能使材料迅速达到高密度，而且能改变材料的晶体结构，甚至原子态和电子态，从而获得无压烧结或热压烧结工艺所不能达到的材料性能。

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