氮化鋁具有導(dǎo)熱系數(shù)高、電絕緣性好、介電常數(shù)低、無(wú)毒等特點(diǎn)。具有廣闊的應(yīng)用前景。特別是隨著大功率和超大規(guī)模集成電路的發(fā)展，集成電路與襯底之間的散熱變得越來(lái)越重要。因此，基板必須具有高導(dǎo)熱性和高電阻率。

為了滿足這一要求，國(guó)內(nèi)外研究人員開(kāi)發(fā)了一系列高性能陶瓷基板材料，主要包括Al2O3、BeO、AlN、BN、Si3N4和SiC。氮化鋁是一種綜合性能優(yōu)異的新型先進(jìn)陶瓷材料。它被認(rèn)為是新一代高集成度半導(dǎo)體襯底和電子器件的理想封裝材料。

燒結(jié)工藝是制備氮化鋁陶瓷的重要階段。它直接影響陶瓷的微觀結(jié)構(gòu)，如晶粒尺寸和分布、孔隙率和晶界體積分?jǐn)?shù)。因此，燒結(jié)技術(shù)已成為制備高質(zhì)量氮化鋁陶瓷的關(guān)鍵技術(shù)。氮化鋁陶瓷常用的燒結(jié)工藝有無(wú)壓燒結(jié)、熱壓燒結(jié)、火花等離子燒結(jié)、微波燒結(jié)等。

熱壓燒結(jié)是將裝入模具的粉末同時(shí)加熱加壓，使粉末處于熱塑性狀態(tài)，導(dǎo)致兩種特殊的傳質(zhì)過(guò)程，即晶界滑移和擠出蠕變傳質(zhì)。這兩種傳質(zhì)過(guò)程在普通燒結(jié)過(guò)程中不存在，有利于顆粒的接觸擴(kuò)散和流動(dòng)傳質(zhì)過(guò)程，從而降低燒結(jié)溫度和孔隙率。

高壓燒結(jié)可稱(chēng)為熱壓燒結(jié)的一種特殊形式。與傳統(tǒng)熱壓燒結(jié)不同的是，陶瓷體在高溫?zé)Y(jié)時(shí)施加的外部壓力較高，一般大于1.0GPa。這種高壓燒結(jié)不僅能使材料迅速達(dá)到高密度，而且能改變材料的晶體結(jié)構(gòu)，甚至原子態(tài)和電子態(tài)，從而獲得無(wú)壓燒結(jié)或熱壓燒結(jié)工藝所不能達(dá)到的材料性能。

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