
常州市龍鑫智能裝備股份有限公司

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在半導體封裝材料領域,高導熱氮化鋁被譽為“散熱材料之王”,其熱導率是氧化鋁的6倍、氧化鈹的2倍,且無毒性,成為前沿集成電路基板的核心材料。隨著國際半導體產業向國內轉移,2025年我國高導熱氮化鋁市場規模預計突破80億元,但高duan產品長期被日本、德國企業壟斷。龍鑫干燥憑借閉式循環噴霧干燥技術的突破,正推動這一“卡脖子”材料實現從原料到裝備的全產業鏈國產化。
氮化鋁陶瓷的制備如同“金字塔”,粉體質量是塔基:
(1) 純度要求嚴苛:粉體中Fe、Si等雜質含量需<0.1%,否則形成低熔點相,燒結時產生氣孔,熱導率下降;
(2) 氧含量是生命線:氧以Al-O-N鍵形式存在,每增加0.1%,熱導率降低5W/m·K,高duan應用要求氧含量<1.0%;
(3) 粒徑分布是關鍵:D50需控制在10-30μm,且分布均勻,否則燒結時致密化不一致,導致熱導率離散。
傳統生產工藝中,干燥環節的技術缺陷成為突破品質上限的Z大障礙:開式干燥導致氧含量飆升至1.5%以上,粒徑分布標準差>15%,嚴重制約氮化鋁陶瓷的性能提升。
江蘇龍鑫基于多年干燥技術積累,結合氮化鋁粉體特性,開發出“惰性保護-精準霧化-智能調控”三位一體的解決方案:
(1) 惰性氣體保護模塊:采用純度99.9%的氮氣作為干燥介質,通過壓差自動變送技術維持塔內正壓,隔絕氧氣。在線氧含量監測顯示,干燥過程中氧濃度始終<0.5%,較傳統開式系統降低75%,粉體氧含量穩定控制,燒結后陶瓷熱導率達250W/m·K以上。
(2) 精準霧化控制模塊:創新設計高速離心霧化器,通過PLC矢量控制算法實現啟動/停機時轉速線性過渡,避免壓力沖擊。某催化劑企業測試表明,粉體粒徑分布均一,較傳統工藝大幅改善,燒結致密度提升。
(3) 智能工藝調控模塊:集成西門子PLC控制系統,實時采集進風溫度、霧化轉速等多個參數,實現工藝追溯。設備支持“一鍵切換”不同鋁源(氧化鋁/勃姆石)、碳源(葡萄糖/蔗糖)的干燥參數,多品種生產切換時間短。
龍鑫干燥的技術創新不僅是設備升級,更推動了氮化鋁產業生態的重構:
(1) 材料性能對標國際:采用龍鑫設備生產的氮化鋁粉體,球形度高,平均粒徑可調,熱導率(硅橡膠復合材料)、關鍵指標媲美前沿水平,而成本降低。
(2) 工藝成本顯著優化:氮氣循環系統配合納米隔熱層,熱利用率提升,年節約能耗成本數萬元;溶劑回收率≥95%,年節約溶劑成本可觀,綜合生產成本下降。
(3) 安全標準帶領行業:設備采用四重防爆設計(氮氣防爆+工控防爆+防爆片+整機防爆),氧含量>3%時自動啟動SIL3級安全聯鎖,塔內壓力>3000Pa時泄壓閥自動開啟,安全性能達到要求。
目前,龍鑫閉式循環噴霧干燥機已在多家先進材料頭部客戶。隨著設備在第三代半導體、新能源汽車電驅模塊等領域的應用拓展,龍鑫干燥正以“智能裝備”賦能“先進材料”,推動高導熱氮化鋁國產替代從“跟跑”向“并列”乃至“前沿”跨越,為國內半導體產業鏈安全筑牢根基。
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