氮化铝垫片检测

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2025-05-09  

氮化铝垫片作为高性能陶瓷材料的关键组件,其质量直接影响电子器件散热效率与长期稳定性。专业检测需涵盖材料成分、物理性能及微观结构等核心指标,包括热导率、密度、抗弯强度及表面粗糙度等参数。本文系统阐述氮化铝垫片的标准化检测流程与技术规范要求。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

氮化铝垫片的核心检测体系包含七大关键指标:

1. 化学成分分析:AlN纯度(≥99%)、氧含量(≤0.8%)、金属杂质总量(≤200ppm)

2. 密度与孔隙率:理论密度≥3.26g/cm³,开孔率<0.5%

3. 热导率测试:室温条件下≥170W/(m·K)

4. 抗弯强度测定:三点弯曲法测试≥350MPa

5. 热膨胀系数:25-400℃区间CTE值(4.5-5.5)×10⁻⁶/℃

6. 表面粗糙度:Ra≤0.4μm(抛光面),Rz≤3.2μm

7. 绝缘性能体积电阻率>10¹⁴Ω·cm(500V DC)

8. 耐腐蚀性:5%HCl溶液浸泡24小时失重率<0.02%

检测范围

本检测体系适用于以下应用场景的氮化铝制品:

1. 半导体设备:晶圆制造用静电卡盘基板、等离子体电极板

2. 电子封装:大功率LED基板、IGBT模块散热衬底

3. 高频器件:微波管输能窗组件、射频匹配网络载体

4. 航空航天:惯性导航系统隔热部件、星载电源模块

5. 高温设备:真空烧结炉承烧板、MOCVD反应腔衬里

具体形态包括:

• 单层基板:厚度0.1-3.0mm

• 覆铜薄膜:铜层厚度50-300μm

• 多层结构:共烧层数3-7层

• 异形加工件:直径Φ10-300mm的圆形/方形定制件

检测方法

依据国际标准建立系统化检测方案:

1. 化学成分分析:

• X射线荧光光谱法(JIS R 2216)测定主成分含量

• 惰性气体熔融法(ASTM E1019)测定氧/碳含量

2. 密度测试:

• 阿基米德法(GB/T 25995)测量表观密度

• 压汞法(ISO 15901-1)分析孔隙分布特征

3. 热导率测试:

• 激光闪射法(ASTM E1461)测量25-300℃区间值

• 稳态热流法(ISO 8301)验证高温段数据

4. 力学性能测试:

• 万能试验机(ISO 14704)执行三点弯曲试验

• Vickers硬度计(JIS R 1610)加载9.8N保载15秒

5. 表面特性分析:

• 白光干涉仪(ISO 25178)扫描10×10mm区域

• SEM-EDS联用系统观察微观形貌及元素分布

检测仪器

专业化实验室需配置以下设备系统:

1. X射线荧光光谱仪(XRF):

• Rh靶光源,分辨率≤150eV@MnKα

• 多道分析器通道≥1024

2. 激光导热仪:

• 温度范围-100~500℃,精度±3%

• 试样尺寸Φ12.7×1-3mm

3. 精密密度分析仪:

• 称量精度0.0001g,温度补偿±0.1℃

• 专用浸渍液密度3.00g/cm³±0.01

4. 微机控制万能试验机:

• 载荷范围0~5kN,位移分辨率0.1μm

• ASTM标准三点弯曲夹具跨距30mm

5. 三维表面轮廓仪:

• Z轴分辨率0.1nm,扫描速度100Hz

• ISO滤波参数λs=0.025mm, λc=0.8mm

6. SEM-EDS联用系统:

• FE-SEM分辨率≤1nm@15kV

• EDS探测器能谱分辨率≤129eV

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
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