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              氧化鋁陶瓷金屬化工藝

              來源:宜興泰格精密陶瓷作者:tigar-ceramics 發布時間:2021-05-07 10:30:10 點擊:
              如今電子技術的不斷發展,提升了人們的生活質量水平,同時也促進了電子制造業的蓬勃發展。制造業自然也就帶動了新材料領域的突飛猛進。精密陶瓷就是其中之一,在特種精密陶瓷里面,應用范圍很廣的就是氧化鋁陶瓷。
               

               

              氧化鋁陶瓷分為高純型與普通型兩種
               
              高純型氧化鋁陶瓷是指Al2O3含量在99.9%以上的陶瓷材料,由于其燒結溫度高達1650—1990℃,透射波長為1~6μm,一般制成熔融玻璃以取代鉑坩堝;利用其透光性及可耐堿金屬腐蝕性用作鈉燈管;在電子工業中可用作集成電路基板與高頻絕緣材料。
               
              普通型氧化鋁陶瓷系按Al2O3含量不同分為99瓷、95瓷、90瓷、85瓷等品種,有時Al2O3含量在80%或75%者也劃為普通氧化鋁陶瓷系列。其中99氧化鋁瓷材料用于制作高溫坩堝、耐火爐管及特殊耐磨材料,如陶瓷軸承、陶瓷密封件及水閥片等;95氧化鋁瓷主要用作耐腐蝕、耐磨部件;85瓷中由于常摻入部分滑石,提高了電性能與機械強度,可與鉬、鈮、鉭等金屬封接,有的用作電真空裝置器件。
               
              氧化鋁陶瓷因為有優秀的電氣性能,在電子電氣方面的應用是較多的,而作為電子電器基板材料的話,必須要涉及到的就是表面的金屬化處理,因為陶瓷是絕緣材料,所以只有表面金屬化才能過電導通。泰格精密陶瓷加 工給大家講的就是氧化鋁表面陶瓷金屬化工藝。
               
              陶瓷金屬化是在陶瓷表面牢固地粘附一層金屬薄膜,使之實現陶瓷和金屬間的焊接,更先進的應用,是在陶瓷表面形成電路,不僅可以焊接,而且能夠作為導線傳輸電流。目前傳統的金屬化方法有厚膜法、DBC法、DPC法、LTCC、HTCC以及斯利通的LAM。以下逐個說明此幾個工藝的優缺點:
               
              1.厚膜法
               
              通過絲網印刷的方式,在陶瓷基上印刷各種電路、電阻及電容,不可否認,此工藝應用非常廣泛,可以承載較大的電流,陶瓷大多數的應用都是通過厚膜法實現,但它真的可以包治百病嗎?大家都知道,絲網印刷的精度很不盡人意,銀漿與陶瓷的結合并不能達到令人滿意的程度,同時銀漿是需在一定溫度下燒結才能固化的,這幾個缺點,相信有很多行業內的人士也曾經被深深困擾。而且厚膜法的線路較粗,這對于電子產品的小型化而言是個不小的阻礙,于是,大家不得不想出其他的辦法。
               
              2.DBC法
               
              此工藝經常在大功率模塊上應用,銅層較厚,可負載較大電流,導熱性能好,強度高,絕緣性強,熱膨脹系數與Si等半導體材料相匹配。然而,陶瓷基板與金屬材料的反應能力低,潤濕性差,實施金屬化頗為困難,不易解決Al2O3與銅板間微氣孔產生的問題,加之較高的燒結溫度,成本很高,只能應用于有特殊需求的領域。
               
              3.DPC法
               
              在LED領域應用比較廣泛,技術主要掌握在臺灣廠商手中,同欣電子年出貨量占了一大半以上,另外還有璦司柏,此工藝最大的優點就是線路精密度高,表面平滑,比較適合覆晶/共晶封裝,國際LED大廠Cree、歐司朗等都在使用同欣的基板。其成本要低于DBC法,國內目前斯利通的DPC技術已經正式量產。
               
              4.LTCC
               
              LTCC由于采用厚膜印刷技術完成線路制作,線路表面較為粗糙,對位不精準。而且,多層陶瓷疊壓燒結工藝還有收縮比例的問題,這使得其工藝解析度受到限制,LTCC陶瓷基板的推廣應用受到極大挑戰。
               
              5.HTCC
               
              此工藝由于很高的燒結溫度,使用者已經極少,基本被LTCC代替。
               
               
              綜上所述,目前的幾種傳統工藝,都有這樣或那樣的缺點:成本高、精度不夠、工藝穩定性不夠、附著強度差、線路表面不夠平滑、無法滿足電子產品小型化需求等等??梢韵胂?,如果有設計者需要設計一款符合以上條件的產品,那該怎么辦?難道明知有工藝缺陷也還要是使用此工藝嗎?不是的,還有一種新的陶瓷上布線工藝:LAM。此工藝是新開發的陶瓷金屬化技術,又叫:激光活化金屬化技術,是一種陶瓷立體成型件表面金屬化工藝。此工藝成本低于DPC工藝,線路密度跟DPC工藝一樣,表面非常平滑,適合覆晶/共晶工藝,附著強度高,制程短且穩定,并且可在任何復雜形狀的產品上進行布線,而不僅僅只限于平面。
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