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氮化鋁陶瓷基板制備

發(fā)布日期：2022-05-31 來源：斯利通陶瓷電路板官網(wǎng) 作者：斯利通陶瓷基板

長期以來，絕大多數(shù)大功率混合集成電路的電路板材料一直沿用AL2O3和Beo陶瓷，但是AL2O3基板的導(dǎo)熱率低、熱膨脹系數(shù)與Si不太匹配；Beo雖然具有良好的綜合性能，但其具有較高的生產(chǎn)成本和劇毒的缺點限制了它的應(yīng)用推廣。因此從性能、成本和環(huán)保等因素考慮，二者已不能滿足現(xiàn)代電子功率器件的發(fā)展和需求。

氮化鋁陶瓷具備良好的綜合性能，是近年來受到廣泛關(guān)注的新一代先進陶瓷，在多方面都有著廣泛的應(yīng)用前景，尤其是其具有高導(dǎo)熱率、低介電常數(shù)、低介電損耗、優(yōu)良的電絕緣性，與硅相匹配的熱膨脹系數(shù)及無害性等優(yōu)點，使其成為高密度、大功率和高速集成電路板與封裝基板的理想材料。

在氮化鋁一系列重要性質(zhì)中，較為顯著的是高導(dǎo)熱率。其主要機理為：通過點陣或晶格震動，即借助晶格波或熱波進行傳遞。氮化鋁陶瓷為絕緣陶瓷材料，對于絕緣陶瓷材料，熱能以原子振動方式傳遞，屬于聲子導(dǎo)熱，聲子在它的導(dǎo)熱過程中扮演者重要的角色。氮化鋁熱導(dǎo)率理論上可達320W(m·K)，但由于氮化鋁中有雜質(zhì)和缺陷，導(dǎo)致氮化鋁陶瓷基板的導(dǎo)熱率達不到理論值。氮化鋁粉末中雜質(zhì)主要是氧、碳，另外還有少量的金屬離子雜質(zhì)，在晶格中產(chǎn)生各種缺陷形式，這些缺陷對聲子的散射會導(dǎo)致熱導(dǎo)率。即便如此，氮化鋁陶瓷基板也是目前市場上導(dǎo)熱率較高的電路板。

陶瓷基板的成型主要有壓膜、干壓、和流延成型三種方法。其中以流延法成型生產(chǎn)效率較高，且易于實現(xiàn)生產(chǎn)的連續(xù)化和自動化，改善產(chǎn)品質(zhì)量，降低成本，實現(xiàn)大批量生產(chǎn)，生產(chǎn)基板的厚度可以薄至于10μm以下，厚度1mm以上。流延成型是氮化鋁陶瓷電路板向?qū)嵱没D(zhuǎn)化的重要一步，有著重要的應(yīng)用前景。良好

流延成型工藝包括漿料制備、球磨、成型、干燥、剝離基帶等過程，該工藝方法的特點是設(shè)備簡單、工藝穩(wěn)定、可連續(xù)操作、生產(chǎn)效率高、可實現(xiàn)自動化。流延法制備陶瓷基板對工藝要求非常嚴(yán)格，要制得性能良好的氮化鋁陶瓷電路板，必須對流程中的每一個工序做到較優(yōu)化。影響氮化鋁陶瓷電路板的因素有漿料粘度，排膠和預(yù)燒結(jié)，這會影響到基板的平整度、導(dǎo)熱率等等。

斯利通的氮化鋁陶瓷電路板的制備采用的是較新激光技術(shù)，能夠?qū)⒄`差和電路板的影響減少到較小，為客戶提供較為優(yōu)良精美的產(chǎn)品。