流延法制备黑色氧化铝陶瓷基板工艺及其性能分析

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1、独_创性声一明麒蒸爵!蒸段萨赞泽本论文及其相关资料若有不实之处，_一由本人承担一切相关责任论文作者签名「:年分”针一“学位论文使用授权声明每拼(保密的李位论文在解密后，适用本授权说明)论文作者签名_:导师签名:李码年毕月于日摘要流延法制备黑色氧化铝陶瓷基板工艺及其性能研究学科:材料学.作者:徐.雷作者(签名):导师:赵康教授导师(签名):答辩日期:2006.3摘要黑色氧化铝陶瓷基板具有机械强度高、绝缘性及避光性好等优良综合性能，广泛应用于多层布线陶瓷基板、电子封装及高密度封装基板。而降低其烧结温度并呈现良好的黑色色泽则是制备过程中巫需解决的问题，这些问题的解决可以摆脱黑色氧化铝陶瓷封装元件依靠

2、进口的局面。本文通过向氧化铝中添加烧结助剂及黑色色料，采用流延工艺成型，在较低的温度下烧结制备出呈色性佳及强度较好的黑色氧化铝陶瓷基板。分析了黑色色料的晶体结构及其成色机理;制定了合理的工艺参数，讨论了添加物及烧结温度等对黑色氧化铝基板收缩率、密度及抗弯强度等性能的影响。成功的研制出氧化铝陶瓷基板用Fe一Cr一Mn系黑色色料，在1250℃下保温2小时可以获得具有尖晶石结构的黑色色料，能有效避免高温挥发性，并呈现出良好的色泽;球磨4小时后的黑色色料，添加量为5%时，在1310℃一1330℃温度范围内烧结可呈现出均匀的黑色。确定并优化了流延工艺参数:在球磨混料的第一阶段，经过22~24h的球磨混合

3、后，可获得粒度混合均匀的陶瓷粉料;确定了适合叠层工艺的陶瓷生片中体积分数的最优化范围，提出了一种新的千燥方法一双面干燥工艺，可以改善单面干燥所带来的成分梯度问题:对陶瓷生片进行了热重分析，制定了合理的排胶工艺;经优化工艺制备的黑色氧化铝陶瓷具有良好的尺寸精度。西安理工大学硕士学位论文1t添加适量的烧结助剂可降低氧化铝陶瓷的烧结温度.烧结助剂含量为6%，色料含量为5%时，在132。℃保温2小时烧结，可获得体积密度为3.635沙m3，抗弯强度为245MPa的黑色氧化铝陶瓷基板，这时的显气孔率也最小。烧结气氛对最终的成分略有影响，真空气氛下烧结的陶瓷基板中由于没有氧气而含有少量未排除的碳，大气气氛下

4、烧结则没有。关键词:流延法;黑色色料;氧化铝封装基板:低温烧结Abstraet「ABRICATIONTECHNICSANDPROPERT!ESOFBLACKALUM!NASUBSTR户门.ESPREPAREDBYTAPECASTINGSPeciality:MatGrialSSCienCeCandidate:SuPerviser:AbstFaCtBlackaluminaeeramiesubstratehasbeenwidelyusedasmultilayerPrintedwiringeer田刀ieboard，eleetroniePaekaging，highdensityPaekagingsubs

5、tratesowingtoitsexcellentProPertiessuehashighstrength，highinsulation，goodlightavoiding，and50on.ThedesiderateProblemsneedtoberesolvedarethereduetionofaluminaeeramiesinteringtemPeratureandPresentationofblaekeolor，whieheouldgetridoftheimPortofblackaluminaPaekageeleetroniedeviees.InthisPaper，byaddinglow

6、temPeraturesinteringfluxandblackPigmenttoalumina，withthemethodoftaPeeasting，blaekaluminasubstratewithgoodblaekeolorandexeellentstrength15obtainedbysinteredatlowtemPerature.TheerystalstruetureandtheeolorPresentationmeehanismwereanalyzed.TheProeessParametersoftaPeeastingwereestablished.Theeffeetsofthe

7、additivesandthesinieringtemPeraturetotheshrinkage，densityandstrengthofblaekaluminahavebeendiseussed.TheFe一Cr一MnsystemblaekPigmentusedforaluminasubstratewassueeessfullyPreParedbydwelling2hoursat1250℃.I