Le nitrure d'aluminium : de la poudre au substrat

(Reçu le 25 mai 1992, révisé le 22 décembre 1992, accepté le 7 janvier 1993)

Abstract
The aluminium nitride is a material which should replace alumina or beryllia as substrate for power electronic applications. The powder, prepared by carbothermal nitridation, is dispersed in a butanone-2-ethanol azeotrop solvent with a phosphate ester. Electrical conductivity, sedimentation, viscosity have been used to determine which phenomena take place in the defloculation of the suspension. The stability of AlN suspensions is due mainly to an electrostatic mechanism, with a steric contribution. The aluminium nitride tape-casting slip has been sintered at 1 850 °C in a nitrogen atmosphere. Removing of the binder and plasticizer can be performed in the same oven at 650 °C, due to their nature and low concentration. The thermal conductivity of the substrates has been measured and is in the 160 to 200 W/m.K range.

Résumé
Le nitrure d'aluminium est le matériau appelé à remplacer l'alumine ou l'oxyde de béryllium en tant que substrat dans les circuits de puissance en microélectronique. La poudre utilisée préparée par carbonitruration a été mise en suspension dans le milieu azéotropique butanone-2-éthanol en présence d'un ester phosphorique. Conductivité, sédimentation, viscosité ont permis d'appréhender les phénomènes qui permettent de défloculer la suspension. La stabilité est assurée par un mécanisme électrostatique ayant une contribution stérique. Le nitrure est coulé en bande puis fritté à 1 850 °C sous azote. La qualité et la faible teneur du liant permettent de l'éliminer dans le même four à 650 °C. Les conductivités thermiques des substrats sont comprises entre 160 et 200 W/m.K.