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《水基料浆注凝法生产氧化铝陶瓷基片的关键技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、真空电子技术VACUUMELECTRONICS·特种陶瓷及金属封接技术专辑·水基料浆注凝法生产氧化铝陶瓷基片的关键技术陈大明,李斌太,杜林虎,仝建峰(北京航空材料研究院,北京 100095)TheKeyTechnologyofAluminaSubstrateProducedbyAqueousGelCastingCHENDa2ming,LIBin2tai,DULin2hu,TONGJian2feng(BeijingInstituteofAeronauticalMaterials,Beijing100095,China
2、)Abstract:Theflowchartofgelcastingusedforproducingaluminaceramicsubstratewasintroducedinthispaper.Thedifferenceandsuperioritywerecontrastedbetweenagueousgalcastingandtraditionalorganictapecasting.Thekeytechniqueswesolvedinpracticaloperationwerestudiedindetail,
3、suchastheoptimaldesignofsubstratecomposition,preparationofceramicslurry,designingandproducingcombinatorialdies,geledproce2durebyoxidationanddeoxidizationaction,desiccationofceramicflanwithout(slight)distortion,precisecon2trolofsize,sinteredprocedurebylaminatin
4、g,heattreatmentofflattening,aswellascallbackandrecycleofleftovermaterials.Keywords:Gelcasting;Alumina;Substrate摘要:介绍了水基料浆注凝法工业化生产氧化铝陶瓷基片的工艺流程,分析了该工艺与传统采用的有机料浆流延法的不同和优势,着重讲述了作者在具体操作中所解决的关键技术:基片材质组分设计优化、料浆配制技术、组合模具设计制造、氧化—还原引发凝胶化、坯片无(少)变形干燥、基片尺寸精密控制、叠层烧结工艺制度、整平热
5、处理工艺、边角料回收处理再利用。关键词:注凝法;氧化铝;基片中图分类号:TQ174 文献标识码:A 文章编号:1002-8935(2005)04-0004-04 氧化铝陶瓷基片(基板)广泛应用于IC封装、厚造成烧结后纵横向尺寸难以控制,性能也会出现各膜集成电路、聚焦电位器、片式电阻、网络电阻器、陶向异性;有机料浆流延法是目前国内外工业化生产[1,2]瓷覆铜板、半导体致冷器、臭氧发生器、PTC加热器高质量氧化铝陶瓷坯片的通用方法,但设备投及多种传感器绝缘衬板等电子和微电子领域,并可资昂贵,原材料成本高,特别是需
6、要使用高挥发性有作为电子陶瓷元件的薄型承烧板,有着极其广泛的毒溶剂如甲苯、二甲苯、三氯乙烯等,造成严重的环用途。作为一种典型的高技术产品,在机电性能、境污染,在一些发达国家已不允许使用;水基料浆流[3,4]理化性能及平整度、尺寸精度和一致性方面都有着延法是近些年来国内外研究的热点,但由于水严格的质量要求。溶剂挥发困难,生产效率低,挥发过程中易于造成坯氧化铝陶瓷基片生产的核心技术是高质量陶瓷片表面出现针孔缺陷,特别是由于脱水干燥过程会坯片的成形,要求所成形的坯片表面平整光滑,厚度产生较大收缩而导致坯片开裂,至今未能应
7、用于工均匀一致,烧结收缩率稳定,而且具有良好的柔韧性业化大生产;最近国内清华大学发明了一种水基料[5,6]以满足后续冲切加工的需要。浆流延凝胶法制备陶瓷坯片的技术,但该工艺氧化铝陶瓷坯片成形的方法有多种。干压法和仍需使用昂贵的流延机设备且需进一步增加氮气保热压铸法不能制备厚径比小的薄型坯片,且表面质护装置,同时湿凝胶坯片从载膜带上剥离及缠卷困量较差;轧膜法生产的坯片不可避免会出现方向性,难很大,至今未能实现工业化生产。42005-04VACUUMELECTRONICS真空电子技术1水基料浆注凝法生产氧化铝陶瓷基片技
8、术样条件下装炉量比流延坯片多一倍左右,烧成时间水基注凝法生产氧化铝陶瓷基片是作者在美国也明显缩短,生产效率提高,节能降耗显著。橡树岭国家重点实验室发明的专利技术基础上[7],(5)水基注凝工艺灵活方便且适用性强,既可生[8]产薄至0.2mm的基片,也可生产厚至10mm的基经过改进创新而开发成功的一种新工艺,其工艺流程如图1所示。板,在规模化生产超过1.0mm
