在2025年中國制造的背景下，中國半導(dǎo)體行業(yè)也經(jīng)歷了強勁的增長。在混合微電子領(lǐng)域，具有優(yōu)異電絕緣性和機械強度的氧化鋁陶瓷基板被廣泛用作安裝半導(dǎo)體器件和制造無源元件的基板。

然而，隨著電子設(shè)備和儀器的小型化和輕量化，以及混合集成的大量增加，基板上每單位面積所需的散熱量正在增加，尤其是在高功率電路中。氧化鋁陶瓷的導(dǎo)熱系數(shù)相對較差，室溫下導(dǎo)熱系數(shù)約為15-35W/(m.k)，不足以滿足超高功率的散熱要求。在這種情況下，人們在高散熱密度部分使用所謂的復(fù)合結(jié)構(gòu)基板、氧化鈹陶瓷板或鉬基板，而在其他部分仍然使用氧化鋁陶瓷基板以滿足高散熱密度的要求。然而，復(fù)合結(jié)構(gòu)基板的價格、電性能和熱性能并不十分令人滿意，因此迫切需要開發(fā)適用于高集成度和高散熱混合集成電路的陶瓷基板。于是氮化鋁陶瓷基板應(yīng)運而生。氮化鋁陶瓷基板是解決高散熱密度問題的一種新型陶瓷基板，最適合半導(dǎo)體芯片安裝。

氮化鋁是一種具有六方纖鋅礦晶體結(jié)構(gòu)的非天然人造晶體。它是一種共價鍵強、重量輕、強度高、耐熱性和耐腐蝕性高的化合物。它被用作熔化鋁的坩堝。

雖然鋁是一種半導(dǎo)體，但它的禁帶寬度可以根據(jù)電特性，如電強度、體電阻率和介電系數(shù)，完全分為絕緣體。因此，一些人利用其壓電特性來開發(fā)壓電陶瓷。

事實上，氮化鋁單晶的熱導(dǎo)率約為250瓦/(米克)。理論上，室溫下氮化鋁單晶的熱導(dǎo)率可達320W/(m.k)。因此，氮化鋁材料非常適合制造高散熱基板。氮化鋁陶瓷的化學(xué)穩(wěn)定性對水、有機溶劑、堿穩(wěn)定，對酸腐蝕弱。在兩個大氣壓，121和蒸汽氣氛下，經(jīng)過壓縮和密封處理后，可以觀察到襯底的重量隨著時間的增加而增加。這是因為AIO(氫氧化物)在基底表面生成，并作為保護層阻止反應(yīng)繼續(xù)進行。測試后，基板的絕緣電阻仍高達31011，保持良好的絕緣性能。氮化鋁陶瓷不僅可以加工氧化鋁陶瓷等生坯中的通孔，還可以在燒制后進行激光打孔。

高導(dǎo)熱氮化鋁陶瓷基板在某些領(lǐng)域可以替代氧化鋁陶瓷基板。高可靠性金屬化技術(shù)、多層布線技術(shù)和降低成本是未來需要解決的問題。隨著這些問題的解決，氮化鋁陶瓷將繼續(xù)擴大其應(yīng)用領(lǐng)域。