黑白氧化鋁陶瓷在微電子領(lǐng)域的應(yīng)用

氧化鋁陶瓷基板材料具有高的可靠性、經(jīng)久耐用、成本效益高優(yōu)勢(shì)，成為了微電子應(yīng)用中最經(jīng)濟(jì)有效且用途最廣泛的基板材料。

通常來(lái)說(shuō)，厚膜電路及薄膜電路都可以應(yīng)用99.6％的氧化鋁陶瓷作為基板材料，99.6％氧化鋁基材具有出色的電絕緣性能，機(jī)械強(qiáng)度，良好的導(dǎo)熱性，化學(xué)耐久性和尺寸穩(wěn)定性等強(qiáng)硬的技術(shù)品質(zhì)及合適的成本的優(yōu)勢(shì)，使其成為混合電路的標(biāo)配選擇。

厚膜電路and薄膜電路簡(jiǎn)單說(shuō)明：厚膜電路一般采用絲網(wǎng)印刷工藝，膜厚一般大于10μm。薄膜采用的是真空蒸發(fā)、磁控濺射等工藝方法，膜厚小于10μm，大多處于小于1μm。

另外，相比于99.6%的氧化鋁陶瓷，99.5%的氧化鋁陶瓷材料將更具應(yīng)用成本優(yōu)勢(shì)，盡管這種材料的抗彎強(qiáng)度，導(dǎo)熱系數(shù)，介電強(qiáng)度和介電常數(shù)均低于99.6％的氧化鋁，但對(duì)于要求不那么嚴(yán)格的場(chǎng)合的來(lái)說(shuō)，也不失為一個(gè)好的選擇。另外，根據(jù)許多陶瓷廠家的產(chǎn)品信息指標(biāo)中的介紹我們可以得到結(jié)論，99.6%含量氧化鋁在合適的制備條件下，可以得到比99.5%含量氧化鋁更細(xì)小的晶粒。更細(xì)小的晶粒，這意味著，我們可以通過(guò)研磨拋光制備表面質(zhì)量更好的陶瓷基板，從而適應(yīng)于更加精密的電路應(yīng)用需求。

常見(jiàn)的氧化鋁是白色，但有些用途需要避免氧化鋁基板反射光線，“黑色氧化鋁”的產(chǎn)品因此生成。黑色氧化鋁陶瓷基板主要用于半導(dǎo)體集成電路和具有高光敏感性的電子產(chǎn)品，例如適用于氣密性強(qiáng)、透光性好、可靠性高的軍用集成電路的封裝，可以用來(lái)做石英晶體振蕩器、光學(xué)器件等產(chǎn)品的基板及封裝外殼。

隨著現(xiàn)代電子元件的不斷更新，對(duì)黑色氧化鋁包裝基板的需求也在不斷增長(zhǎng)。黑色氧化鋁是在氧化鋁粉體合成時(shí)，特別添加過(guò)渡性氧化物，制造可吸收可見(jiàn)光的能階，能吸收極大比例的可見(jiàn)光從而呈現(xiàn)黑色。但有些過(guò)渡性氧化物會(huì)讓氧化鋁的燒結(jié)溫度降低，有些甚至在氧化鋁的燒結(jié)溫度前便開(kāi)始揮發(fā)，造成成分不穩(wěn)定，因此黑色氧化鋁的燒結(jié)process window（溫度范圍）比氧化鋁窄很多。另外，黑色氧化鋁常會(huì)添加TiO2。若在還原氣氛下，TiO2會(huì)被還原，造成黑色氧化鋁介電強(qiáng)度大幅下降并變色，因此黑色氧化鋁應(yīng)避免在還原氣氛燒結(jié)。