陶瓷基片具有耐高�、電絕緣性能高、介電常�(shù)和介�(zhì)損耗低、熱�(dǎo)率大、化�(xué)�(wěn)定性好、與元件的熱膨脹系數(shù)相近等主要優(yōu)�(diǎn),但陶瓷基片較脆,制成的基片面積較小,成本高�
按照陶瓷基片�(yīng)用領(lǐng)域的不同,又分為HIC(混合集成電路)陶瓷基片、聚焦電位器陶瓷基片、激光加熱定影陶瓷基�、片式電阻基片、網(wǎng)�(luò)電阻基片�;按加工方式的不同,陶瓷基片分為模壓�、激光劃線片兩大類�
陶瓷基片是一種常用的電子封裝基片材料,與� 封料和金屬基片相比,其優(yōu)�(shì)在于以下幾�(gè)方面�
1) 絕緣性能�,可靠性高。高電阻率是電子元件�(duì)基片 的最基本要求,一般而言,基片電阻越�,封裝可� 性越�,陶瓷材料一般都是共�(jià)鍵型化合�,其絕緣 性能較好�
2) 介電系數(shù)較小,高頻特性好。陶瓷材� 的介電常�(shù)和介電損耗較�,可以減少信�(hào)延遲�(shí)�� 提高傳輸速度�
3) 熱膨脹系�(shù)�,熱失配率低。共�(jià) 鍵型化合物一般都具有高熔�(diǎn)特�,熔�(diǎn)越高,熱� 脹系�(shù)越小,故陶瓷材料的熱膨脹系數(shù)一般較��
4) 熱導(dǎo)率高。根�(jù)傳統(tǒng)的傳熱理�,立方晶系的BeO� SiC 和AlN 等陶瓷材�,其理論熱導(dǎo)率不亞于金屬��
因此,陶瓷基片材料被廣泛�(yīng)用于航空、航天和軍事 工程的高可靠、高頻、耐高�、強(qiáng)氣密性的�(chǎn)品封裝� 陶瓷基片材料的封裝一般為多層陶瓷基片封裝� 該技�(shù)源于1961 年P(guān)ARK �(fā)明的流延工藝,后來被 廣泛地用于混合集成電�(HIC)和多芯片模件(MCM) 陶瓷封裝�
�20 世紀(jì)60 年代至今,美�(guó)、日本等 �(fā)�(dá)�(guó)家相繼推出疊片多層陶瓷基片封裝材料和� �,陶瓷基片已�(jīng)成為世界上廣泛應(yīng)用的幾種高技�(shù) 陶瓷之一,而且日本是世界上的陶瓷基片生�(chǎn)�(guó)� 約占全球50[%]。目�,研究應(yīng)用最成熟的陶瓷基� 材料是Al2O3 基片,它具有良好的電氣性能和力�(xué)� �。除了Al2O3 之外,還有A1N、BeO、Si3N4 和SiC 等�
隨著微電子技�(shù)的�(jìn)�,微加工工藝的特征線寬已�(dá)亞微米級(jí),一塊基板上可以集成106�109�(gè)以上元件,電路工作的速度越來越快、頻率越來越�,這對(duì)基板材料的性能提出了更高的要求。作為混合集成電路(HIC)和多芯片組件(MCM)的�(guān)鍵材料之一,基板占其總成本�60%左�。陶瓷基板發(fā)展的總方向是低介電常�(shù)、高熱導(dǎo)率和低成本化�
目前,實(shí)際生�(chǎn)和開�(fā)�(yīng)用的陶瓷基片材料有Al2O3、AlN、SiC、BeO、BN、莫來石和玻璃陶瓷等。其�,BeO和SiC熱導(dǎo)率很高(³250W/m.K),但BeO因具有毒�,應(yīng)用范圍小,故�(chǎn)量低;SiC因體積電阻較?�?lt;1013W·cm�、介電常�(shù)較大�40�、介電損耗較高(50�,不利于信號(hào)的傳�,且成型工藝�(fù)�、設(shè)備昂�,故�(yīng)用范圍也�??;AlN陶瓷基片是新一代高性能陶瓷基片,具有很高的熱導(dǎo)率(理論值為319W/m.K,商品化的AlN基片熱導(dǎo)率大�140W/m.k�、較低的介電常數(shù)�8.8)和介電損耗(�4×104�、以及和硅相配比的熱膨脹系數(shù)�4.4×10�4/℃)等優(yōu)�(diǎn),但由于成本居高,一直沒能大�(guī)模應(yīng)�;Al2O3陶瓷基片雖然熱導(dǎo)率不高(20W/m.K),但因其生�(chǎn)工藝相對(duì)�(jiǎn)�,成本較�,價(jià)格便宜,成為目前最廣泛�(yīng)用的陶瓷基片�