陶瓷基板工藝流程

氧化鋁陶瓷基板的機(jī)械強(qiáng)度高，且絕緣性和避光性較好，在多層布線陶瓷基板、電子封裝及高密度封裝基板中收到了廣泛應(yīng)用。但目前國內(nèi)在氧化鋁陶瓷基板的生產(chǎn)中存在一些問題，例如燒結(jié)溫度過高等，導(dǎo)致我國在該部件的應(yīng)用主要依靠進(jìn)口。小編今天針對氧化鋁陶瓷基板的工藝展開概述。

一、氧化鋁陶瓷基板的晶體結(jié)構(gòu)、分類及性能

氧化鋁有許多同質(zhì)異晶體，例如α-Al2o3、β-Al2o3、γ-Al2o3等，其中以α-Al2o3的穩(wěn)定性較高，其晶體結(jié)構(gòu)緊密、物理性能與化學(xué)性能穩(wěn)定，具有密度與機(jī)械強(qiáng)度較高的優(yōu)勢，在工業(yè)中的應(yīng)用也較多。

氧化鋁陶瓷通過氧化鋁純度進(jìn)行分類，氧化鋁純度為》99%被稱為剛玉瓷，氧化鋁純度為99%、95%和90%左右被稱為99瓷、95瓷和90瓷，含量》 85%的氧化鋁陶瓷一般稱為高鋁瓷。99.5%氧化鋁陶瓷的體積密度為3.95g/cm3，抗彎強(qiáng)度為395MPa，線性膨脹系數(shù)為8.1×10-6，熱導(dǎo)率為32W/（m·K），絕緣強(qiáng)度為18KV/mm。

二、黑色氧化鋁陶瓷基板制造工藝

黑色氧化鋁陶瓷基板多用于半導(dǎo)體集成電路及電子產(chǎn)品中，這主要是由于大部分電子產(chǎn)品具有高光敏性，需要封裝材料具有較強(qiáng)的遮光性，才能夠保障數(shù)碼顯示的清晰度，因此，多采用黑色氧化鋁陶瓷基板進(jìn)行封裝。隨著現(xiàn)代電子元件不斷更新，對于黑色氧化鋁封裝基板的需求也不斷擴(kuò)大，目前國內(nèi)外均積極開展對黑色氧化鋁陶瓷制造工藝的研究。

電子產(chǎn)品封裝中使用的黑色氧化鋁陶瓷，基于其應(yīng)用領(lǐng)域的需求，黑色著色料的選擇需要結(jié)合陶瓷原材料的性能。例如需要考慮到其陶瓷原材料需要具備較好的電絕緣性，因此，黑色著色料除了考慮到陶瓷基板的最終著色度、機(jī)械強(qiáng)度外，同時(shí)還要考慮到其電絕緣性、隔熱性及電子封裝材料的其他功能。在陶瓷著色過程中，低溫環(huán)境可能促使著色料的揮發(fā)性受到影響而保溫一定時(shí)間，在此過程中，游離狀態(tài)著色物可能集結(jié)成尖晶石類化合物，能夠避免著色料在高溫環(huán)境下持續(xù)揮發(fā)，保障著色效果。

三、流延法制造黑色氧化鋁陶瓷基板工藝

流延法是指在陶瓷粉料中加入溶劑、分散劑、粘結(jié)劑、增塑劑等物質(zhì)，從而使?jié){料分布均勻，然后在流延機(jī)上制成不同規(guī)格陶瓷片的制造工藝，也被稱為刮刀成型法。該工藝最早出現(xiàn)于上世紀(jì)40年代后期，被用于生產(chǎn)陶瓷片層電容器，該工藝的優(yōu)點(diǎn)在于：

（1）設(shè)備操作簡單，生產(chǎn)高效，能夠進(jìn)行連續(xù)操作且自動(dòng)化水平較高；

（2）胚體密度及膜片彈性較大；

（3）工藝成熟；

（4）生產(chǎn)規(guī)格可控且范圍較廣。