AlNセラミック基板の製造工程

窒化アルミニウム（AlN）セラミックス 優れた総合特性を示し、次世代の先端セラミックス材料として近年広く研究されています。高熱伝導率、低誘電率、低誘電損失、優れた電気絶縁性、シリコンと互換性のある熱膨張係数、無毒性を備えており、高密度、高出力、高速集積回路に最適な材料です。回路基板とパッケージング。

ホットプレスや静水圧プレスは高性能の製造に適していますが、 AlNセラミックス、これらの方法はコストが高く、生産効率が低いため、増加する需要に応えることができません。 AlNセラミック基板 エレクトロニクス業界で。この問題を解決するために、多くのメーカーが採用しています。 タップ鋳造工程 近年ではAlNセラミック基板の製造も行われています。したがって、タップ鋳造は、エレクトロニクス産業で使用される AlN セラミック基板の主要な形成プロセスになりました。

1. ボールミルとスラリーの調製

AlN スラリーの調製では、通常、分散剤、結合剤、可塑剤などの有機溶媒を添加して、鋳造を容易にするために望ましいレオロジー特性を実現します。さらに、通常の大気圧下での焼結を促進するために、Y2O3 が焼結助剤として添加されることがよくあります。スラリーの粘度は、基材の性能に大きな影響を与えます。粘度に影響を与える要因には、粉砕時間、有機溶媒、分散剤、結合剤、可塑剤の量が含まれます。したがって、スラリー配合とプロセス制御の選択は、セラミック基板の性能に大きな影響を与えます。

2.タップキャスト

タップ鋳造成形は、連続的かつ自動化された生産を容易にし、コストを削減し、大量生産を可能にする高効率プロセスです。製造される基板の厚さは、10 μm 未満から 1 mm を超えるまでの範囲に及びます。タップ鋳造は、AlN セラミック基板の実用化における重要なステップであり、将来の応用に大きな可能性を秘めています。他の成形方法と比較して、タップ鋳造にはいくつかの利点があります。

1. シンプルな設備と工程で連続生産が可能。
2. 単相または多相のセラミック薄膜を製造できます。
3. 欠陥が最小限に抑えられ、性能が均一で、生産効率が高く、連続運転が可能です。
4. 大規模なバッチ生産と小規模なバッチ生産の両方に適しており、工業生産に最適です。
5. プレスや押し出し技術では達成が難しい、大きくて薄いセラミック部品の製造に特に適しています。

3. 脱気

タップキャスティングで製造された基板のグリーン体には有機物が多く含まれているため、気孔率が高く、強度が低くなります。直接焼結すると、焼結時に基板の過度の収縮や反り、成形体同士の接着が発生し、歩留まりや熱伝導率に影響を与える場合があります。これらの欠陥を防ぐために、焼結前に成形体を窒素雰囲気炉で 1100°C で仮焼します。これにより、グリーンボディの強度が向上し、気孔率が低減され、高い平坦性と優れた性能を備えた AlN 基板が得られます。

4. 焼結

脱ガス後、AlN 基板は高温焼結を受けます。高熱伝導率 AlN 基板の焼結プロセスでは、焼結方法、焼結助剤の添加、焼結雰囲気の制御に重点が置かれています。

AlN は自己拡散係数が小さい共有結合性化合物であるため、焼結時の緻密化が非常に困難です。希土類金属酸化物およびアルカリ土類金属酸化物は、通常、焼結を促進するための焼結助剤として使用されますが、通常は 1800°C 以上の温度が必要です。高密度で高性能の AlN セラミックを実現するには、主に 3 つの方法があります。

1. 超微粒子パウダーの使用。
2. ホットプレスまたは静水圧プレス。
3. 焼結助剤の紹介。

AlN 基板の 5 つの主な焼結技術には、ホットプレス焼結、加圧焼結、マイクロ波焼結、スパーク プラズマ焼結 (SPS)、および自己伝播高温合成 (SHS) が含まれます。このうち、ホットプレス焼結は、現在、高熱伝導率で緻密なAlNセラミックスを製造するための主な方法である。

アモイ・ジュシのAlN粉末は次のような特徴を持っています。すごい純粋さ、l酸素含有量、h高い焼結活性、およびハープのサイズ分布。そしてそれは広く使われています タップ鋳造AlN基板.