テープキャスティング：窒化アルミニウムセラミック基板の開発を推進する主要技術

さまざまな成形プロセスの中で、 窒化アルミニウム（AlN）セラミックスダイプレス、ホットプレス、アイソスタティックプレスなどの伝統的な方法は確立されていますが、いくつかの課題に直面しています。 AlN粉末材料の性能を損なう可能性のある酸化を避けるため、成形工程中の水との接触は最小限に抑える必要があります。ホットプレスやアイソスタティックプレスは高性能バルク材料を製造できますが、コストが高く効率が低いため、ますます高まる需要を満たすことが困難です。 AlNセラミック基板 エレクトロニクス産業において、テープキャスティング技術は、窒化アルミニウムセラミックスの製造における主流のプロセスとして徐々に台頭してきました。

テープキャスティングではどのようにして多層窒化アルミニウムセラミックを作製するのでしょうか?

この技術の核心は、窒化アルミニウム粉末を焼結助剤、バインダー、溶剤と混合して均質なスラリーを形成し、これをテープキャスターを用いて薄いグリーンシートに成形することにあります。その後、これらのシートは、打ち抜き加工、穴あけ加工、金属パターン印刷、積層、ラミネーションなどの工程を経て、多層セラミックグリーン体を形成します。最後に、高温でのバインダー燃焼と窒素雰囲気中での焼結を経て、緻密で高性能な多層窒化アルミニウムセラミックスが製造されます。このプロセスは効率的であるだけでなく、セラミック基板の大量生産に特に適しています。

プロセスの詳細が最終的なパフォーマンスを決定する

テープキャスティング法で作製されるAlNセラミック基板の特性は、複数のプロセスパラメータと密接に関連しています。粉末の品質、鋳造パラメータ、バインダーのバーンアウト、焼結条件はすべて綿密な制御が必要です。例えば、粗い粉末は成形が容易ですが、高品質の基板を得るのは困難です。一方、細かい粉末は、厳密に制御された条件下で処理するのがより困難ですが、多くの場合、優れた製品品質が得られます。バインダーのバーンアウトプロセスは、過度の高温や急速な加熱は成形体に容易に亀裂を引き起こす可能性があるため、穏やかで安定したプロセスでなければなりません。焼結条件はさらに重要であり、熱伝導率や強度など、セラミックの最終的な特性を直接決定します。

現在、テープキャスティングシステムは主に有機系と水系に分けられます。有機系は有毒溶媒の使用により環境負荷が増大しますが、水系は環境に優しいものの、乾燥技術のさらなる改良が必要であり、今後の開発の重要な方向性を示しています。例えば、エタノールとイソプロパノールの混合溶媒を用いた研究では、熱伝導率178 W/(m·K)のAlNセラミックスの製造に成功しており、非水溶媒システムの可能性を示しています。

結論

高効率、安定した品質、そして大量生産への適合性といった利点を持つテープキャスティング技術は、窒化アルミニウムセラミック基板の製造において不可欠な要素となっています。環境要件の厳格化と製品形態の多様化に伴い、この技術は進化を続けています。他の成形プロセスと相まって、電子パッケージや放熱部品などの分野における窒化アルミニウムセラミックの幅広い応用を推進しています。

厦門Juciテクノロジー株式会社について

厦門Juci Technology Co., Ltd.は、高性能窒化アルミニウム（AlN）セラミック粉末の研究開発と製造に特化した国営ハイテク企業であり、電子セラミック材料技術の最前線に立っています。5G通信、先進パッケージング、パワーモジュール、高輝度LEDの普及に伴い、高度な熱管理基板とパッケージングソリューションの需要が高まっています。Juci Technologyは、高品質のAlN粉末を供給するだけでなく、高度なテープキャスティングプロセスを組み込んだ統合型材料ソリューションも提供しています。パートナー企業と連携し、熱問題の克服と業界の発展を共にリードしていきます。

接触：
厦門ジュチテクノロジー株式会社

電話番号: +86 592 7080230
メールアドレス:miki_huang@chinajuci.com
Webサイト：www.jucialnglobal.com