纳米氮化铝粉体在半导体大功率器件散热基板中的应用

## 氮化铝粉体：半导体散热的隐形冠军

半导体器件功率不断提升，散热问题日益突出。
传统氧化铝基板导热系数不足，难以满足大功率器件的散热需求。
氮化铝粉体凭借其优异的导热性能脱颖而出，成为新一代散热基板的核心材料。

氮化铝粉体的导热系数高达170-200W/(m·K)，是氧化铝的5-7倍。
这种特性源于其特殊的晶体结构，原子间结合力强，声子平均自由程长。
在制备工艺上，通过优化烧结助剂和成型工艺，可以获得致密度超过99%的氮化铝陶瓷基板。
热膨胀系数与半导体芯片匹配，有效降低了界面热应力。

纳米级氮化铝粉体展现出更优异的性能。
粒径减小增大了烧结驱动力，降低了烧结温度。
纳米粉体表面活性高，有助于形成更致密的微观结构。
但纳米粉体易团聚，需要采用表面改性技术改善分散性。
湿法球磨和喷雾干燥是常用的分散工艺，可制备出均匀稳定的浆料。

在应用端，氮化铝基板已广泛应用于LED、IGBT等大功率器件。
其散热效率直接影响器件寿命和稳定性。
随着5G基站和新能源汽车的普及，对高性能散热基板的需求将持续增长。
未来研究方向包括低温烧结技术、三维结构设计和界面优化等，以进一步提升氮化铝基板的综合性能。