氧化铝基板制造技术详解！

一、A12O3陶瓷的基本性质。

• 优良的机械强度；

• 良好的导热特性，适用于高温环境；

• 具有耐抗侵蚀和磨耗性；

• 高电气绝缘特性。良好表面特性，提供优异平面度与平坦度；

• 抗震效果佳；

• 低曲翘度；

• 高温环境下稳定性佳；

• 可加工成各种复杂形状；

二、A12O3晶体结构

• 具有多种同质异晶体；

• a（三方）、b（六方）、g（四方）、h（等轴）、r（晶系未定）、x（六方）、k（六方）、δ（四方）、θ（单斜）-A12O3等十多种变体；

• 主要有a（三方）、b（六方）、g（四方）相；

• a-A12O3为高温稳定相，工业上使用最多。

三、A12O3陶瓷的分类及性能

四、A12O3陶瓷原料生产

五、A12O3 陶瓷基板制作方法

1、A12O3陶瓷成型

• 助烧剂：

厚膜用：A12O3-SiO2-MgO、CaO，提高金属化层的浸润性；

薄膜用：0.2w% MgO，得到密度高、表面平滑基板，MgO抑制烧成时A12O3颗粒长大（Cr2O3抑制MgO表面蒸发）。

• 粘结剂：

PVB（聚乙烯醇聚丁醛树脂）

• 分散剂：

DBP（邻苯二甲酸二丁酯）、鱼油、合成油

• 烧成温度：

1500-1600C°

• 气氛

加湿H2、H2-N2、NH3的分解混合剂

2、A12O3陶瓷金属化

• 共烧法

• 厚膜法

• 薄膜法

• 难熔金属法

3、A12O3基板表面金属化-难熔金属法

• 1938年德利风根（德）、西门子公司

• Mo法、Mo-Mn法、Mo-Mi法

• Mo-Mn法（常用）：以耐热金属Mo粉为主成分，易形成氧化物Mn为副成本，混合成浆料，涂布在表面已研磨、处理的A12O3基板表面，在加湿气氛高温烧结金属层。

Mn+H2O→Mno+H2

Mno+A12O3→MnO.A12O3

• 此外，在表面电镀Ni、Au、Ag等，改善导体膜的焊接性能。

六、A12O3陶瓷基板的应用

（a）混合集成电路用基板

• 厚膜混合IC用基板

表面粗糙度↑，价格↓，与布线导体结合力↑；口常用96wt%的A12O3基板。

• 薄厚膜用混合IC用基板

厚度几百nm以下，薄膜的物理性能、电气性能受表面影响很大；

保证表面平滑，表面被覆玻璃釉（几十微米）。

• 薄膜混合IC用基板

纯度99%以上，表面粗糙度小。

（1）LSI用基板

• 同事烧成技术制作的LSI封装，气密性好、可靠性高；

• 机械强度高、导热率高，在多端子、细引脚节距、高散热性等高密度封装中，A12O3作用重大。

（2）多层电路基板