多层共烧氮化铝陶瓷金属化工艺研究_夏庆水
银基多层氮化铝陶瓷基板低温共烧的工艺研究
Semiconductor Technology Vol. 29 No. 3March 200441１ 引言随着半导体ＩＣ芯片集成化、速度和功率的日益提高，以及电子整机向小、轻、薄方向发展，对与之相适应的高密度电路基板的要求也越来越高。
过去采用高温共烧技术制成的多层陶瓷基板，由于布线导体材料必须是诸如钨、锰等高熔点金属，不仅电阻大，性能差，而且成本高，很难推广应用。
而ＡｌＮ／ｇｌａｓｓ复合材料的烧结温度可控制在１０００℃以内，从而使得和高导电银的共烧成为可能。
本文将研究以银为共烧布线材料，采用丝网印刷金属化图形，流延制备ＡｌＮ／ｇｌａｓｓ复合材料坯片，来实现低温共烧。
２ 实验过程银基多层氮化铝陶瓷基板低温共烧的工艺研究戎瑞芬，汪荣昌，顾志光（复旦大学材料科学系， 上海 ２００４３３）摘要：从低温共烧的工艺角度来研究氮化铝坯片和银浆的排胶，从而确立排胶的温度及烧结气氛的控制。
结果表明，二次排胶法与在氮气气氛中加入微量氧进行烧结，获得了综合性能优良的银布线多层陶瓷基板。
关键词：氮化铝；银浆；排胶；低温共烧中图分类号：ＴＮ４０５；ＴＢ３５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００３－３５３Ｘ（２００４）０３－００４１－０３Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ ＬＴＣＣ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｓｉｌｖｅｒ－ｂａｓｅｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ ＡｌＮ ｃｅｒａｍｉｃ ｓｕｂｓｔｒａｔｅｓＲＯＮＧ Ｒｕｉ－ｆｅｎ， ＷＡＮＧ Ｒｏｎｇ－ｃｈａｎｇ， ＧＵ Ｚｈｉ－ｇｕａｎｇ，（ Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ， Ｆｕｄａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｓｈａｎｇｈａｉ ２００４３３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｏｒｇａｎｉｃ ｖｅｈｉｃｌｅ ｅｖａｃｕａｔｉｏｎ ｏｆ ＡｌＮ ｇｒｅｅｎ ｔａｐｅ ａｎｄ Ａｇ ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｐａｓｔｅｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｒｅｓｅａｒｃｈｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｖｉｅｗ ｏｆ ＬＴＣＣ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ａｎｄ ｏｐｔｉｍｕｍ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ｏｒｇａｎｉｃ ｖｅｈｉｃｌｅｅｖａｃｕａｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｃｏｆｉｒｉｎｇ ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅｂｅｓｔ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｓｉｌｖｅｒ ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ ＡｌＮ ｃｅｒａｍｉｃ ｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ ｃａｎ ｂｅｅｎａｃｈｉｅｖｅｄ ｂｙ ｔｗｏ－ｓｔｅｐ ｏｒｇａｎｉｃ ｖｅｈｉｃｌｅ ｅｖａｃｕａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｃｏｆｉｒｅ ｔｈｅ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ ｕｓｉｎｇ ｍｉｘｅｄａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ ｇａｓｅｓ ｏｆ ｎｉｔｒｉｄｅ ａｎｄ ｍｉｃｒｏ ｆｒａｃｔｉｏｎ ｏｆ ｏｘｉｄｅ．Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ＡｌＮ；Ａｇ ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｐａｓｔｅ；ｖｅｈｉｃｌｅ ｅｖａｃｕａｔｉｏｎ；ＬＴＣＣ图１ ＡｌＮ多层基板制备工艺流程图ＡｌＮ多层基板制备工艺流程图见图１。
制定多层共烧陶瓷工艺标准必要性分析
制定多层共烧陶瓷工艺标准必要性分析晁宇晴;曹坤;夏庆水【摘要】In this paper, the developing actuality of multi-layer co-ifred ceramic process technology in our country is presented. At the same time, the standardization at home and abroad of multi-layer co-ifred ceramic process technology is presented. It is analyzed that constituting multi-layer co-ifred ceramic process standards in our country is indispensable and has social and economic beneift. Moreover, the constructing fundamental of multi-layer co-ifred ceramic process standard system is discussed in detail.%文章介绍了我国多层共烧陶瓷工艺技术的发展现状，以及国内外多层共烧陶瓷工艺技术的标准化现状，分析了我国制定多层共烧陶瓷工艺标准的必要性和社会经济效益，并论述了多层共烧陶瓷工艺标准体系的构建原则。
【期刊名称】《印制电路信息》【年(卷),期】2016(024)010【总页数】5页(P28-32)【关键词】多层共烧陶瓷;工艺标准;必要性分析;标准体系构建【作者】晁宇晴;曹坤;夏庆水【作者单位】中国电子科技集团公司第二研究所，山西太原 030024;中国电子科技集团公司第五十五研究所，江苏南京 210016;中国电子科技集团公司第五十五研究所，江苏南京 210016【正文语种】中文【中图分类】TN41印制电路板按基材成分的不同，有以树脂为主有机印制板和以陶瓷为主无机印制板之区分。
多层共烧金属化氮化铝陶瓷工艺研究
多层共烧金属化氮化铝陶瓷工艺研究作者：曹坤庞学满夏庆水戴洲来源：《电脑知识与技术》2012年第23期摘要：氮化铝陶瓷具有热导率高、绝缘性好以及无毒害等特点，由于可以多层布线和金属化共烧，因此在很多领域有着越来越广泛的应用。
该文介绍了多层共烧金属化氮化铝陶瓷的工艺方法，重点介绍了印刷、叠片层压、烧结、镀覆工艺以及其性能检测方法等方面的研究。
通过上述研究可以生产热导率高、金属化电阻率低且附着力强的多层共烧陶瓷产品。
关键词：氮化铝陶瓷；共烧；金属化；热导率中图分类号：TP39文献标识码：A文章编号：1009-3044(2012)23-5701-03Research of Multilayer Metallization and Co-fired AlN Ceramic ProcessesCAO Kun, PANG Xue-man, XIA Qin-shui, DAI Zhou(The 55thInstitute of CETC, Nanjing 210016, China)Abstract：AlN ceramic has high thermal conductivity, good insulativity and non-toxcity. It can co-fire with multilayer metallization , so it is widely used in many fields. This paper introduces the processes of the multilayer metallization and co-fired AlN ceramic. The study of printing, stacking and lamination, sintering, plating and the test method was introduced with emphasis. Through above studies, we can pro? duce multilayer co-fired AlN ceramic with high thermal conductivity and its metallization has low electrical resistivity and high adhesion.Key words: AlN ceramic;co-fired;metallization;thermal conductivity1概述氮化铝陶瓷具有导热性好、机械强度高、电绝缘性好以及无毒害等特点，目前在许多高科技领域有着广泛应用，是近年来发展较快的一种陶瓷材料。
氮化铝陶瓷及其表面金属化研究的开题报告
氮化铝陶瓷及其表面金属化研究的开题报告
一、研究背景
氮化铝（AlN）是一种具有优异性能的陶瓷材料，具有高硬度、高热导率、绝缘性好等特点，经常应用于高温环境下的电子、制冷、气象等领域。
近年来，随着科技的进步和市场需求的增加，对氮化铝的研究及应用也越来越广泛，其中表面金属化技术的研究成为了一个热门的研究方向。
二、研究目的
本研究旨在探究氮化铝陶瓷的表面金属化技术，通过对不同金属化方法进行比较研究，优化金属化工艺，探索得到氮化铝陶瓷表面金属化的最佳方式。
三、研究内容和方法
1.氮化铝陶瓷的制备和表征
采用浸渍法制备氮化铝陶瓷，通过X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）等手段对其形貌和结构进行表征。
2.金属化方法研究
本研究将探讨不同的氮化铝陶瓷表面金属化方法，包括电化学沉积、化学还原、物理气相沉积等方法，并比较其金属化效果和金属化后的性能变化。
3.金属化后的性能测试
通过对金属化后的氮化铝陶瓷进行摩擦磨损实验、热膨胀性能测试等综合性能测试，评估金属化后的氮化铝陶瓷的性能变化和应用前景。
四、预期结果
本研究将得出氮化铝陶瓷表面金属化的最佳方法和工艺，探究表面金属化对氮化铝陶瓷性能的影响，为氮化铝陶瓷的应用提供技术支持和理论依据。
五、研究意义
本研究对氮化铝陶瓷表面金属化技术进行探究，将有助于提高氮化铝陶瓷的应用领域和范围，拓展其应用价值。
同时也为种类相似的陶瓷材料寻找表面金属化途径，为材料科学研究提供实验基础和借鉴。
氮化铝陶瓷的烧结致密化
氮化铝陶瓷的烧结致密化本次试验先通过对比不同的成型工艺的优缺点及实验条件选择了凝胶注模成型工艺，改变引发剂及催化剂的用量来测试料浆的固化时间，用不同的分散剂、溶剂、单体用量来选择最合适的配方来制备基片，选择表面无气孔的基片通过添加烧结助剂的在氮气保护下的常压烧结工艺对基片完成烧结，烧结得到样品，通过测试得到的样品的XRD、扫描电镜照片，通过数据分析制备出的氮化铝陶瓷基片的的致密度，并讨论影响氮化铝陶瓷致密度的因素。
关键词：氮化铝，凝胶注模成型，烧结致密化第一章绪论1.1 引言氮化铝在1862年被发现，1877年被首次合成。
氮化铝是唯一一种有Al-N二元系统组成的稳定化合物，晶体结构只有一种为六方晶系，六方密堆的氮组成基本的晶胞结构，其中一半四面体位置被铝原子占据。
晶胞常数：a=3.114Å，c=4.986Å。
纯的氮化铝为无色透明，但往往有杂质碳使得氮化铝粉末为浅灰色，由于在湿气和水中容易分解，所以常带着一股氨味。
在氮化铝被发现和合成后的很长一段时间内，氮化铝都没有什么应用。
但氮化铝作为一种综合性能优良的新型陶瓷材料，就其良好的性能，近年已然成为材料领域研究的一个热点。
基于氮化铝介电常数低、导热性能优秀、电绝缘性可靠、无毒并且热膨胀系数可以与硅相比，氮化铝可以作为新一代的高集成度半导体基片和电子器件的理想材料。
作为混合电路厚膜基板，目前氮化铝占据几片材料市场的90%以上。
因为工艺技术得到了发展，A 1N材料性能的稳定性有了大幅度的提高，从而被广泛用于热交换器材料、非氧化性的高温电炉的炉材、金属熔炼坩埚及超大规模集成电路基片等。
由于氮化铝陶瓷基片的用途广泛，且大多数用途又是基于其优秀的导热性能，而陶瓷材料的热导率与其致密度戚戚相关，制备出致密度更高的氮化铝陶瓷基片就能够使其用途更加广泛。
所以有必要去研究影响氮化铝陶瓷基片的烧结致密化的因素。
1.2 成型工艺氮化铝的成型工艺主要有注浆成型、干压成型、等静压成型、凝胶注模成型、流延成型等，本次试验采用了凝胶注模成型，下文会介绍这种成型工艺及其反应原理。
高导热氮化铝陶瓷烧结技术研究进展
摘 要：AlN陶瓷具有热导率高、热膨胀系数低且与硅相匹配、绝缘性能好、环保无毒等优点，已成为目料。该文总结了当前氮化铝陶瓷致密烧结技术的研究进展以及几种常见方
法的利弊，包括添加助烧剂、热压烧结、放电等离子体烧结以及微波烧结。文章最 后笔者对低温烧结A l N陶瓷的
特点，已成 为目前最 理 想的新一 代 基 板和电子 封 装材 料。世 界范围内普 遍认 为A l N陶瓷取代 B e O 是 科 技 发 展的必然趋势。
1 AlN陶瓷存在问题 A lN 稳定结 构为六方纤 锌矿，属于P63mc点群空
间。氮化铝 属于共 价化合 物，其 热 传导是 依 靠晶 格 振 动 来实 现。晶 格 振 动的 能 量 是 量 子 化 的，热 传 导可以 看作连续性的非谐振弹性波通过声子或热能与声子 相互作用的量子来传播。氧与AlN有较强的亲合力，它
发展趋势提出了一些看法。
关键词：AlN 烧结技术 热导率 烧结温度
中图分类号：TQ174. 1
文献标识码：A
文章编号：1672-3791(2020)11(c)-0056-03
Research Progress of Sintering Technology in AlN Ceramics with High Thermal Conductivity
①基金项目：四川省科技计划项目“氮化铝高导热特种陶瓷产业化关键技术开发”(项目编号：2019YFG0234)。 通 信作者：张云（1989—），女，汉族，河北保定人，博士研究生，副教授，研究方向为电子陶瓷，E-mail：yunzhang_
17@。
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科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION
2 AlN陶瓷烧结技术进展 2.1 添加助烧剂
氮化铝陶瓷粉体制备方法研究进展
氮化铝陶瓷粉体制备方法研究进展氮化铝陶瓷粉体是一种具有优良性能的陶瓷材料，在高温、高压、耐腐蚀等恶劣环境下具有出色的性能稳定性和机械性能。
氮化铝陶瓷粉体的制备方法研究一直是陶瓷材料领域的研究热点之一。
本文将就氮化铝陶瓷粉体的传统制备方法和新型制备方法进行概述和分析。
传统的氮化铝陶瓷粉体制备方法主要有高温反应法和机械合成法。
高温反应法是指通过在高温下进行气相反应或液相反应来制备氮化铝陶瓷粉体。
常用的气相反应方法有热分解法和热氮化法。
热分解法是指将铝粉和氨气直接加热到高温，使其发生反应生成氮化铝。
热氮化法是指将铝粉和氮气或氨气混合后加热到高温，使铝氮化生成氮化铝。
液相反应方法则是将铝粉和氮化钙或氨基酸等反应物混合，加热至高温，在液相中进行反应生成氮化铝。
机械合成法是指通过机械研磨的方法制备氮化铝陶瓷粉体。
机械合成方法主要有普通研磨法和球磨法。
普通研磨法是指将混合有铝粉和氨化物粉末的瓷器研磨罐内进行高强度的机械研磨。
球磨法是指将铝粉和氮化钙粉末加入研磨球和球磨剂中，在球磨机内进行研磨和混合。
传统的制备方法存在着一些问题，比如制备过程中温度和压力控制较难，容易导致材料的杂质含量较高，制备周期较长等。
近年来，研究人员提出了一些新型的氮化铝陶瓷粉体制备方法来克服传统方法的不足之处。
气相沉积法是比较常用的新型方法之一。
它通过将金属铝薄膜置于高温下，在氮气环境中进行气相反应生成氮化铝纳米颗粒。
这种方法制备的氮化铝粉体具有颗粒尺寸小、分散性好的优点，能够得到高纯度的氮化铝陶瓷。
溶胶-凝胶法也是一种新型的制备方法。
通过将金属铝溶胶与氮源（如氨水、氮铵）混合，在适当温度下进行水解、凝胶和煅烧，最终得到氮化铝陶瓷粉体。
这种方法制备的氮化铝粉体颗粒尺寸均匀、形貌良好，并且可以控制颗粒的形状和尺寸。
氮化铝陶瓷粉体的制备方法还涉及到氨气燃烧法、微波煅烧法、湿法化学沉淀法等。
在氮化铝陶瓷粉体制备方法研究中，研究人员不仅致力于提高制备效率和产品质量，还努力探索新的制备方法和改进已有方法。
氮化铝陶瓷的研究和应用进展
氮化铝陶瓷的研究和应用进展作者：胡友静燕晓艳来源：《科技传播》2010年第05期摘要从氮化铝陶瓷的实际应用领域进行了氮化铝陶瓷应用现状及前景的介绍;从其制备工艺介绍了氮化铝陶瓷的研究状况,并指出了低成本的粉末制备工艺和氮化铝陶瓷的复杂形状成形技术是目前很有价值的氮化铝陶瓷的研究方向。
关键词氮化铝陶瓷;高热导率;应用领域;制备工艺中图分类号 O614文献标识码 A文章编号 1674-6708(2010)14-0052-02氮化铝(AlN)是一种综合性能优良新型陶瓷材料,具有优良的热传导性,可靠的电绝缘性,低的介电常数和介电损耗,无毒以及与硅相匹配的热膨胀系数等一系列优良特性,被认为是新一代高集程度半导体基片和电子器件封装的理想材料,受到了国内外研究者的广泛重视.在理论上,AlN 的热导率为320W/(m),工业上实际制备的多晶氮化铝的热导率也可达100~250 W/(m),该数值是传统基片材料氧化铝热导率的5倍~10倍,接近于氧化铍的热导率,但由于氧化铍有剧毒,在工业生产中逐渐被停止使用。
与其它几种陶瓷材料相比较,氮化铝陶瓷综合性能优良,非常适用于半导体基片和结构封装材料,在电子工业中的应用潜力非常巨大。
1 AlN陶瓷的直接应用1.1 AlN作为基板材料高电阻率、高热导率和低介电常数是集成电路对封装用基片的最基本要求。
封装用基片还应与硅片具有良好的热匹配、易成型、高表面平整度、易金属化、易加工、低成本等特点和一定的力学性能。
大多数陶瓷是离子键或共价键极强的材料,具有优异的综合性能,是电子封装中常用的基片材料,具有较高的绝缘性能和优异的高频特性,同时线膨胀系数与电子元器件非常相近,化学性能非常稳定且热导率高。
长期以来,绝大多数大功率混合集成电路的基板材料一直沿用A1203和BeO陶瓷,但A1203基板的热导率低,热膨胀系数和Si不太匹配;BeO虽然具有优良的综合性能,但其较高的生产成本和剧毒的缺点限制了它的应用推广。
AlN陶瓷MoMn法金属化的机理研究
氮 化 铝 陶 瓷 具 有 优 良 的 热 学 、力 学 、电 学 性 能 ，如 ：高 热 导 率 （理 论 值 为 ３２０ Ｗ／（ｍ·Ｋ）），低 介 电 常 数（１ ＭＨｚ下 约 为 ８），与 硅 （Ｓｉ）相 匹 配 的 线 膨 胀 系 数 （２９３～７７３ Ｋ 时 ，４．８×１０－６ Ｋ－１），电 绝 缘 性 优 良（体 积 电 阻 率 大 于 １０１２Ω·ｍ），密 度 较 低 （３．２６ｇ／ｃｍ３），无 毒 ，比 强 度 高 等 ，因 而 氮 化 铝 陶 瓷 在 电 力 电 子 器 件 、汽 车 工 业 、电 真 空 器 件 等 领 域 有 着 广 泛 的 应 用 。 ［１］ 要 使 氮 化 铝 陶 瓷 作 为 电 子 器 件来 使 用 ，往 往 需 要 跟 其 他 材 料 （金 属 、合 金 等 ）进
摘 要：本文先将氮化铝陶瓷氧化，然后在 氧 化 层 上 采 用 Ｍｏ－ Ｍｎ法 对 氮 化 铝 陶 瓷 进 行 金 属 化，通 过 对 氮 化 铝 陶 瓷、氧 化 层、金属化层的显微结构、成分变化、元素的分布情况来探讨金 属 化 的 烧 结 过 程，分 析 氮 化 铝 陶 瓷 的 Ｍｏ－ Ｍｎ法 金 属 化 机 理。 实验结果表明使用 Ｍｏ－Ｍｎ法可以实现牢固的金属化，其强 度 达 到 ６２ ＭＰａ；其 机 理 是 氮 化 铝 陶 瓷 表 面 的 氧 化 层 中 的 Ａｌ２Ｏ３ 在金属化过程中 Ａｌ２Ｏ３溶解到金属化层中形成玻璃相，同时金属 化 层 中 的 氧 化 物 向 氧 化 层 中 迁 移 扩 散 ，实 现 氮 化 铝 陶 瓷 氧 化 层 －金 属 化 层 的 结 合 。
陶瓷金属化研究现状及发展趋势
陶瓷金属化研究现状及发展趋势摘要：一直以来，在各种制造机械零件生产中应用的大都是金属材料，这种现象在汽车生产制造以及建筑结构工业体系中最为常见。
随着现代化技术不断发展和创新，金属材料的应用范围也在不断的扩大，从工业领域扩大到各种电子智能化工具领域。
由于金属材料很容易生锈和氧化，为了打破这些问题，陶瓷金属化研究已经成为当前一种全新的技术研究方向，可以使陶瓷和金属融合，有效打破金属材料的弊端。
本文主要围绕当前陶瓷金属化的研究现状展开，以预测未来陶瓷金属化的发展趋势。
关键词：陶瓷金属化；制造机械；研究现状；发展趋势引言：随着现代高科技技术不断发展，陶瓷金属化市场规模进一步扩大，尤其借助于薄膜工艺制备技术的陶瓷机板，已经被应用到很多领域中。
就连一些物联网下游的产业链中，与之相关的各种电子产品，都必然要使用陶瓷机板，进一步扩大了陶瓷金属化的发展需求。
由于陶瓷材料发展一直备受关注，人们在陶瓷金属化的研究领域从未停步。
在继续研究陶瓷金属化的过程中，需要针对当前研究现状，作出有效的预测，找到陶瓷金属化可持续发展的目标。
1陶瓷金属化研究现状分析1.1缺乏技术和新产品之间的有效转换从当前陶瓷市场的发展情况来看，可以应用于陶瓷制作的材料达到200多种，这些陶瓷产品被应用于2000多项产品的生产制造之中。
国内生产企业能够生产制作出性能比较良好的陶瓷材料，但是大部分陶瓷材料都是只停留在实验的样本阶段。
尤其在工程陶瓷具有耐高温以及高强度高硬度、高耐磨性等特点的情况下，能够很好的抗击腐蚀，因此时常被应用于宇航、能源、机械制造等多个领域中。
虽然在日常应用过程中，金属材料有很强的塑造性和韧性，但是在高温之下，金属材料所能产生的力学性能大大降低，这时需要通过陶瓷和金属的复合体，既能充分发挥台词材料的耐高温优势，又能融入金属材料的可塑性和韧性，以此满足现在与工程的应用需求。
不过，陶瓷材料和金属材料具有不同的化学键结构，陶瓷本身有一定的特殊物理策略性，很难实现与金属的有效融合链接。
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卷 ,第
期
电
子
与
封
装
总 第 年
期 月
诊 · 、 电一 子 ·制 、造 与一 可 靠 性
多层共烧氮化铝陶瓷金属化工艺研究
夏庆 水 , 李海波 , 曹 冲
中国电子科技 集团公司第五十五研究所 , 南京
摘
要
氮化 铝陶 瓷因其热导率 高 、 绝缘性 好 以及 无毒 害等特 点在 许 多领域 有 着广 泛 的应 用 。 多 的方 式将 多层 的 电路金 属化做 入 氮化 铝基板 并在特 定 气氛 中 高 和 烧结 参
印刷工艺 印 刷是 多 层共 烧氮 化铝 陶瓷 的关键 工艺 之 一 , 印刷 质量 的好坏 决定 了最终产 品的电路 图形精细 度 和 方块 电阻的大 小 片 图 为一种产 品的印刷 图形 照 。 多层共 烧氮 化铝 陶瓷 印刷浆料 通常 采用 钨浆
产 品的烧结 曲线 , 升温 和降温速率也是 影 响烧 结 质量 的 重要 因素 , 找 到 合理 的 烧 结 曲线 是 烧结的一项关键技术 烧结 的温度和 保温时 间决定 了烧结 时液相 的形 成 , 对 陶瓷的密 度 、 热导 率 等物理性 能影响 很 大 , 并直接 影响金 属化强度 和 电镀 质量 , 确定烧 结 温 度和保温 时 间是 烧结 工艺 的关键技 术 。
图 烧结 工艺曲线 图
通 过试验排 胶工 艺中不同的 气体 流量 、 升温 速
率以及 保温曝度 , 并对比烧结后的陶瓷性能 , 优化
—
排 胶工 艺 。 通过 不 同烧结 曲线烧结 产品 的平整 度对 比来优 化烧 结 曲线 , 使烧 结产 品质量可靠 、 工艺稳 定 。通 过对 不同温度下烧 结陶瓷 的热导率 、 密度以 及
工艺及研究工作 。
陶瓷的金属化强度测量数值大于 金属化方阻测试
金属化 方阻测量采 用在
。
陶瓷表面烧结 长为 一 , 。我所生产的共烧
, 宽 为 砰的长条形金属化 图形 , 测量 图形两端的 电 阻 , 其方 阻为 砰
陶瓷 金属化 的方阻的测量指标 为小于
口。
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作者简介 夏庆水 一 , 男 , 山东泰安人 ,
工程师 , 主要 从事陶瓷 材料与封 装的
警 带 禽 氰 鹦 「
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器些 竺 丝— 一
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结论
本单位通过 多年 对多层共 烧 的多层共烧 大功率 的研 究 , 生产
陶瓷产 品的性 能一致性 好 , 陶瓷热 封装 、 大功率功率管封装的性能要求 , 已
导率 、 金 属化 方阻和 金属化 强度 等指标 优异 , 满足
经在 多种 陶瓷外 壳和 基板 中应用 。
封装 、 大功率功率 管封 装的性 能要 求 , 已经
中图分类号
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铝基板并 在 气氛 中高 温烧结 的一 种高性 能 陶瓷 , 广
概述
氮化 铝 陶 瓷是 近 几 年发 展 较 快 的 一 种 陶 瓷材 料 , 因其热导 率高 、 绝缘 性好 以及 无毒害等 特点在
许 多领域 有着 广泛 的应用 。 多层共烧 氮化铝 陶瓷是 采 用厚膜 印刷 的方式 将 多层的 电路 金属 化做入 氮化
泛应用于 大功率
封 装 、 大功率功率 管封装等 光
电子和微 电子领域 ' 。 由于氮化铝陶瓷在热性 能 、 机 械性 能 等方 面的 优势 , 国际上 对其 需 求增 长 迅猛 ,
刨 户 握
是某 产 品叠 片后 的局部 截面示 意 图 。 层压 工艺 是
将 叠片 后的 产 品放 入 层压机 , 在一 定的温度 下施加
一 定的 压 力使 层与层之 间结合在一 起 , 并通过 后面 的烧 结 工序 后 , 各层之 间的界 面完 全消失 , 多层的 陶瓷结 合成 一 个整体 。
介 …
化工 艺包括 印刷 、 叠片 层压 、 烧 结做 了重点研究 。
产 品的排 胶工艺 , 排胶 质量 的好 坏对产品 的质量有 很大的 影响 , 如果排 胶不充分 , 烧结后 的 产品中会含有较 多的碳杂 质 , 从而影 响陶瓷的性能 ,
图 是我 们使用的排 胶工 艺曲线 图
多层共烧氮化 铝陶瓷金属化工艺研究
层共 烧 氮化 铝 陶 瓷是采 用厚 膜 印
温烧 结 的一 种 高性 能陶 瓷 。 金 属化是 多层共 烧 氮化 铝陶 瓷的一 个 关健 工 艺 , 文章主要 介 绍 了对 金
属化 工 艺的研 究 。 重点研 完 了其 中的印别 工 艺 、 叠片层 压 工 艺和 烧结工 艺 。 通过 对 印 数的研 完 , 使得生产 陶瓷的热导率 大于 抗拉 力大于 关键 词 氮化铝 陶 瓷 在 多种 陶 瓷外壳和 基板 中应 用 。 共烧 金 属化 ' 一 , , 金属化的方阻小于 焊接 面积 , 能满足大功率 口 , 金 属化的
性能检测
金属 化厚度测试
第
卷第
期
电 子
与
封
装
陶瓷
珊
抗折强度
图 陶瓷截面 照片
图
金属化强度测试示意图
陶瓷性能指标 我所生产 的多层共烧 其材 料性 能指 标 为
一 , 热膨胀系数为 硬度
陶瓷 照片 如图 所 示 , ·
沪 为 碎
热导 率 为
一 '
卿 ℃
金 属化 厚度测 试方法 为用激 光测厚仪 在有金 属
料 , ' 根据 印刷 图形的精细程度印刷 网一般选择
以上 的不 锈钢 丝网 。
目
爪
图 排胶工艺曲线图
图
生瓷片印刷图形照片
户 气 一 , ﹄ 八 曰 八 曰 八 ︺
叠片 、 层压工艺
叠 片工艺是将 印刷好 的单层生瓷 片按 照产品 电 路的 顺序逐 层叠 好 , 每 层之 间通过 对齐电路孔实 现 互连 , 从而 使得 产品形 成一种立体互连 的电路 。 图
并在 很多 方面逐 渐取代 了氧化 被 、 氧 化 铝等 传统 的
陶瓷 材料 。
我 所通过 多年 的研究和 开发 , 在 多层共烧
收稿 日 期
的 一一
第
卷第
期
夏庆 水 , 李 海波 , 曹
坤
多 层共 烧 氮 化 铝 陶 瓷 金属 化 工 艺研 究
陶瓷的生 产工艺 中取得 了一些 经验 。 本文对其金 属
图 某 基板截面示意图
测试对比 , 找到最佳的烧结温度和保温时 间 ,
并对烧 结温 度进 行动态 的观测 , 定期 对烧结 产 品的 性能进 行测 试 , 从 而保持烧 结工 艺的稳 定 。
烧结工艺
烧结工艺对
是
多层陶瓷基板的物理性能 、 表
面质量 、 金 属化 强度以及后道 电镀都 有很大的影响 , 生产工艺的 关键技 术之 一 。 影响 产品烧结质 量 的主要 有以下 几点
化 图形 的 陶瓷 表面扫过 高度 陶瓷 表面
图
, 得 出一个 闷
瓷和金 属化的高度 , 用中间高度
共烧 伽 陶瓷表面金属化厚度在
一 幼 声 几 亡, 勺 沪 ,``
减去边缘
“ 之间。
即 为金属化 的厚度 。 我 所生 产的
图 多层共烧 产品照片
日二
价 白分公 , 皿
帅瓜 刁
图 金属化厚度测试界面
参考文 献
【 迟建 国 , 赵强 , 刘红志 世界 电子元件工业发展态势研究
团 世界 电子 元器件 ,
金属 化强度测试 金 属化强度采用 单位 宽 的引线 , 焊 接面积为
测试方法见 图 。本 下可以承受的挂重量测试
一
【 郑德海 , 郑军明 , 沈青 丝网印刷工艺阳 」 印刷工业出版社