陶瓷基片

陶瓷基片,又稱陶瓷基板,是以電子陶瓷為基的,對膜電路元件及外貼切元件形成一個支撐底座的片狀材料。

基本信息

陶瓷基片 (Ceramic Substrate)
陶瓷基片,又稱陶瓷基板,是以電子陶瓷為基的,對膜電路元件及外貼切元件形成一個支撐底座的片狀材料。
按照陶瓷基片套用領域的不同,又分為HIC(混合積體電路)陶瓷基片、聚焦電位器陶瓷基片、雷射加熱定影陶瓷基片、片式電阻基片、網路電阻基片等;按加工方式的不同,陶瓷基片分為模壓片、雷射劃線片兩大類。
劃線片劃線片

模壓片模壓片
主要特點
陶瓷基片具有耐高溫、電絕緣性能高、介電常數和介質損耗低、熱導率大、化學穩定性好、與元件的熱膨脹係數相近等主要優點,但陶瓷基片較脆,製成的基片面積較小,成本高。
發展方向
隨著微電子技術的進步,微加工工藝的特徵線寬已達亞微米級,一塊基板上可以集成106~109個以上元件,電路工作的速度越來越快、頻率越來越高,這對基板材料的性能提出了更高的要求。作為混合積體電路(HIC)和多晶片組件(MCM)的關鍵材料之一,基板占其總成本的60%左右。陶瓷基板發展的總方向是低介電常數、高熱導率和低成本化。
目前,實際生產和開發套用的陶瓷基片材料有Al2O3、AlN、SiC、BeO、BN、莫來石和玻璃陶瓷等。其中,BeO和SiC熱導率很高(³250W/m.K),但BeO因具有毒性,套用範圍小,故產量低;SiC因體積電阻較小(<1013W•cm)、介電常數較大(40)、介電損耗較高(50),不利於信號的傳輸,且成型工藝複雜、設備昂貴,故套用範圍也很小;AlN陶瓷基片是新一代高性能陶瓷基片,具有很高的熱導率(理論值為319W/m.K,商品化的AlN基片熱導率大於140W/m.k)、較低的介電常數(8.8)和介電損耗(~4×104)、以及和矽相配比的熱膨脹係數(4.4×10-4/℃)等優點,但由於成本居高,一直沒能大規模套用;Al2O3陶瓷基片雖然熱導率不高(20W/m.K),但因其生產工藝相對簡單,成本較低,價格便宜,成為目前最廣泛套用的陶瓷基片。
製備工藝
珠海粵科京華電子陶瓷有限公司一般採用流延成型法製備氧化鋁陶瓷基片,目前發展到使用非苯系、無毒、無公害溶劑體系,對環境無污染,且流延坯片的乾燥速率易於控制,配料中使用的溶劑可回收循環利用。在流延生坯上可以沖制各種形狀和孔,然後進行燒成,可在連續式空氣氣氛窯爐中同時完成排膠和燒成的生產方式。96%氧化鋁陶瓷基片材料中添加了合適的礦物原料作為助熔劑,燒成溫度低到1580℃~1600℃,產品密度即可達3.75g/cm3以上。對於尺寸精度要求較高的產品,可以在燒成後,以雷射加工方法,在基片上劃線、打孔,精度達到±0.05mm。

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