陶瓷基板材料的主要類別

陶瓷基板材料的主要類別

1、Al2O3

到目前為止，氧化鋁基板是電子工業中常用的基板材料，因為在機械、熱、電性能上相對于大多數其他氧化物陶瓷，強度及化學穩定性高，且原料來源豐富，適用于各種各樣的技術制造以及不同的形狀。

2、BeO

具有比金屬鋁還高的熱導率，應用于需要高熱導的場合，但溫度超過300℃后迅速降低，重要的是由于其毒性限制了自身的發展。

3、AlN

AlN有兩個非常重要的性能值得注意：一個是高的熱導率，一個是與Si相匹配的膨脹系數。缺點是即使在表面有非常薄的氧化層也會對熱導率產生影響，只有對材料和工藝進行嚴格控制才能制造出一致性較好的AlN基板。目前大規模的AlN生產技術國內還是不成熟，相對于Al2O3，AlN價格相對偏高許多，這個也是制約其發展的瓶頸。綜合以上原因，可以知道，氧化鋁陶瓷由于比較優越的綜合性能，在目前微電子、功率電子、混合微電子、功率模塊等領域還是處于主導地位而被大量運用。

制造高純度的陶瓷基板是很困難的，大部分陶瓷熔點和硬度都很高，這一點限制了陶瓷機械加工的可能性，因此陶瓷基板中常常摻雜熔點較低的玻璃用于助熔或者粘接，使終產品易于機械加工。Al2O3、BeO、AlN基板制備過程很相似，將基體材料研磨成粉直徑在幾微米左右，與不同的玻璃助熔劑和粘接劑（包括粉體的MgO、CaO）混合，此外還向混合物中加入一些有機粘接劑和不同的增塑劑再球磨防止團聚使成分均勻，成型生瓷片，后高溫燒結。目前陶瓷成型主要有如下幾種方法：

1、輥軸軋制：將漿料噴涂到一個平坦的表面，部分干燥以形成黏度像油灰狀的薄片，再將薄片送入一對大的平行輥軸中軋碾得到厚度均勻的生瓷片。

2、流延：漿料通過鋒利的刀刃涂復在一個移動的帶上形成薄片。與其他工藝相比這是一種低壓的工藝。

3、粉末壓制：粉末在硬模具腔內并施加很大的壓力（約138MPa）下燒結，盡管壓力不均勻可能產生過度翹曲但這一工藝生產的燒結件非常致密，容差較小。

4、等靜壓粉末壓制：這種工藝使用周圍為水或者為甘油的模及使用高達69MPa的壓力這種壓力更為均勻所制成的部件翹曲更小。

5、擠壓：漿料通過模具擠出這種工藝使用的漿料黏度較低，難以獲得較小容差，但是這種工藝非常經濟，并且可以得到比其他方法更薄的部件。