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氧化铝陶瓷板制造工艺概述

文章来源:jytjtc 点击次数:168次

  随着现代通讯技术的不断发展,电子元件向简单化、小型化、高集成度不断转变,对电路封装工艺的要求也随之提升,对氧化铝陶瓷封装基板的需求也越来越大。氧化铝陶瓷板在强度、耐热、耐冲击及电绝缘和耐腐蚀等方面具有良好的性能,且原材料充足,价格实惠,制造及加工体系完善,在工业封装中具有重要作用。


  一、流延法制造黑色氧化铝陶瓷基板工艺


  流延法是指在陶瓷粉料中加入溶剂、分散剂、粘结剂、增塑剂等物质,从而使浆料分布均匀,然后在流延机上制成不同规格陶瓷片的制造工艺,也被称为刮刀成型法。该工艺***早出现于上世纪40年代后期,被用于生产陶瓷片层电容器,该工艺的优点在于:


  (1)设备操作简单,生产高效,能够进行连续操作且自动化水平较高;


  (2)胚体密度及膜片弹性较大;


  (3)工艺成熟;


  (4)生产规格可控且范围较广。


  二、黑色氧化铝陶瓷基板制造工艺


  黑色氧化铝陶瓷基板多用于半导体集成电路及电子产品中,这主要是由于大部分电子产品具有高光敏性,需要封装材料具有较强的遮光性,才能够保障数码显示的清晰度,因此,多采用黑色氧化铝陶瓷基板进行封装。随着现代电子元件不断更新,对于黑色氧化铝封装基板的需求也不断扩大,目前国内外均积极开展对黑色氧化铝陶瓷制造工艺的研究。


  电子产品封装中使用的黑色氧化铝陶瓷,基于其应用领域的需求,黑色着色料的选择需要结合陶瓷原材料的性能。例如需要考虑到其陶瓷原材料需要具备较好的电绝缘性,因此,黑色着色料除了考虑到陶瓷基板的***终着色度、机械强度外,同时还要考虑到其电绝缘性、隔热性及电子封装材料的其他功能。


  在陶瓷着色过程中,低温环境可能促使着色料的挥发性受到影响而保温一定时间,在此过程中,游离状态着色物可能集结成尖晶石类化合物,能够避免着色料在高温环境下持续挥发,保障着色效果。


  三、氧化铝陶瓷基板的晶体结构、分类及性能


  氧化铝有许多同质异晶体,例如α-Al2o3、β-Al2o3、γ-Al2o3等,其中以α-Al2o3的稳定性较高,其晶体结构紧密、物理性能与化学性能稳定,具有密度与机械强度较高的优势,在工业中的应用也较多。


  氧化铝陶瓷通过氧化铝纯度进行分类,氧化铝纯度为>99%被称为刚玉瓷,氧化铝纯度为99%、95%和90%左右被称为99瓷、95瓷和90瓷,含量>85%的氧化铝陶瓷一般称为高铝瓷。99.5%氧化铝陶瓷的体积密度为3.95g/cm3,抗弯强度为395MPa,线性膨胀系数为8.1×10-6,热导率为32W/(m·K),绝缘强度为18KV/mm。


  现代生产中使用的陶瓷基片多为多层基片,氧化铝陶瓷的纯度为90.0~99.5%,其纯度越高,性能越好,但关键问题在于该部件对烧结温度的要求较高,导致制造的难度提高。


  氧化铝陶瓷板的机械强度高,且绝缘性和避光性较好,在多层布线陶瓷基板、电子封装及高密度封装基板中收到了广泛应用。但目前国内在氧化铝陶瓷基板的生产中存在一些问题,例如烧结温度过高等,导致我国在该部件的应用主要依靠进口。斯利通小编今天针对氧化铝陶瓷基板的工艺展开概述。


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