窒化アルミニウムHTCC基板の特性と用途

窒化アルミニウム（AlN）セラミックス 優れた物理的特性を有し、高い熱伝導率、低い誘電率、高強度、高硬度、無毒性、シリコンに近い熱膨張係数などを備えています。さらに、優れた化学的安定性と耐腐食性も備えています。誘電体分離材料として使用されるAlNベースの多層共焼成基板は、高出力モジュールや大規模集積回路の放熱およびパッケージングに最適です。

I. AlN共焼成基板の製造プロセス

生産プロセス AlN高温共焼成セラミック （HTCC）多層基板は、混合を含む AlN粉末 焼結助剤と添加剤を加えてセラミックスラリーを形成します。このスラリーをテープキャスティングでグリーンセラミックシートに成形します。このグリーンシート上に、穴あけ、充填、金属ペーストを用いた印刷などの工程を経て、あらかじめ設計された回路を形成します。その後、シートを積層し、高温焼結することで、熱伝導性と密度に優れたセラミック基板が製造されます。

以来 高熱伝導性AlNセラミックス 通常、AlNとの焼結には1600℃以上の温度が必要となるため、Pd-AgやAuといった従来の貴金属導体はAlNとの共焼成には適していません。代わりに、タングステン（W、融点3400℃）やモリブデン（Mo、融点2623℃）といった高融点金属が共焼成導体として使用されています。しかし、WやMoペーストははんだ付け性が低いため、その後の組み立て工程でははんだ付け性を向上させるために、ニッケル、パラジウム、金による表面めっきが必要となります。

高温同時焼成は製造において重要なステップである AlN多層セラミック基板平坦性、導体の接着性、シート抵抗に大きな影響を与えます。

II. AlN共焼成基板の応用分野

AlN多層セラミック基板は、従来の多層セラミック基板の3D集積化における利点と優れた放熱性能を兼ね備えています。急速な放熱性を実現するとともに、実装密度を高め、半導体材料の熱膨張係数に適合させます。これらの基板は、高密度・高出力のマルチチップモジュール（MCM）、LEDパッケージ、光通信パッケージ、MEMSパッケージなど、幅広い用途への展開が期待されています。

マルチチップモジュール（MCM）

大規模集積回路（LSI）の進歩は、チップ間の相互接続に対する要求を高めています。高密度実装技術は、ハイエンド電子システムにおいて主流となっています。MCMは、ベアチップやマイクロコンポーネントを高密度配線基板上に集積し、機能モジュールやサブシステムを形成する、マイクロエレクトロニクス実装の先進的な形態です。MCMは電子システムの小型化と高密度実装を促進し、システム統合の重要な鍵となります。高密度多層基板技術は、MCMにおける高密度実装の実現に不可欠です。

MEMS

MEMSシステムは、マイクロエレクトロニクスとマイクロメカニクス技術を融合し、センサー、アクチュエータ、制御／駆動回路を統合します。MEMSでは、これらのコンポーネントが密接に相互接続され、相互に影響を与えます。回路は大きな熱を発生し、機械部品は壊れやすく、損傷を受けやすいという問題があります。信頼性の高い信号伝送とコンポーネント間の効果的な保護を確保することは非常に重要であり、MEMSパッケージング技術に対する要求はますます高まっています。

厦門ジュチテクノロジーについて

Juci Technologyは、高純度原材料、高度な複合添加剤、そして精密焼結プロセスを活用することで、高性能AlNセラミック基板の安定した量産を実現しています。柔軟なカスタマイズと厳格な品質管理により、高出力LED、IGBTモジュール、5G RFデバイス、そして航空宇宙用途の厳しい要件を満たし、超高熱伝導性AlNソリューションの国内トップサプライヤーとしての地位を確立しています。

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