黑白氧化鋁陶瓷在微電子領域的應用

氧化鋁陶瓷基板材料具有高的可靠性、經(jīng)久耐用、成本效益高優(yōu)勢，成為了微電子應用中最經(jīng)濟有效且用途最廣泛的基板材料。

通常來說，厚膜電路及薄膜電路都可以應用99.6％的氧化鋁陶瓷作為基板材料，99.6％氧化鋁基材具有出色的電絕緣性能，機械強度，良好的導熱性，化學耐久性和尺寸穩(wěn)定性等強硬的技術品質(zhì)及合適的成本的優(yōu)勢，使其成為混合電路的標配選擇。

厚膜電路and薄膜電路簡單說明：厚膜電路一般采用絲網(wǎng)印刷工藝，膜厚一般大于10μm。薄膜采用的是真空蒸發(fā)、磁控濺射等工藝方法，膜厚小于10μm，大多處于小于1μm。

另外，相比于99.6%的氧化鋁陶瓷，99.5%的氧化鋁陶瓷材料將更具應用成本優(yōu)勢，盡管這種材料的抗彎強度，導熱系數(shù)，介電強度和介電常數(shù)均低于99.6％的氧化鋁，但對于要求不那么嚴格的場合的來說，也不失為一個好的選擇。另外，根據(jù)許多陶瓷廠家的產(chǎn)品信息指標中的介紹我們可以得到結(jié)論，99.6%含量氧化鋁在合適的制備條件下，可以得到比99.5%含量氧化鋁更細小的晶粒。更細小的晶粒，這意味著，我們可以通過研磨拋光制備表面質(zhì)量更好的陶瓷基板，從而適應于更加精密的電路應用需求。

常見的氧化鋁是白色，但有些用途需要避免氧化鋁基板反射光線，“黑色氧化鋁”的產(chǎn)品因此生成。黑色氧化鋁陶瓷基板主要用于半導體集成電路和具有高光敏感性的電子產(chǎn)品，例如適用于氣密性強、透光性好、可靠性高的軍用集成電路的封裝，可以用來做石英晶體振蕩器、光學器件等產(chǎn)品的基板及封裝外殼。

隨著現(xiàn)代電子元件的不斷更新，對黑色氧化鋁包裝基板的需求也在不斷增長。黑色氧化鋁是在氧化鋁粉體合成時，特別添加過渡性氧化物，制造可吸收可見光的能階，能吸收極大比例的可見光從而呈現(xiàn)黑色。但有些過渡性氧化物會讓氧化鋁的燒結(jié)溫度降低，有些甚至在氧化鋁的燒結(jié)溫度前便開始揮發(fā)，造成成分不穩(wěn)定，因此黑色氧化鋁的燒結(jié)process window（溫度范圍）比氧化鋁窄很多。另外，黑色氧化鋁常會添加TiO2。若在還原氣氛下，TiO2會被還原，造成黑色氧化鋁介電強度大幅下降并變色，因此黑色氧化鋁應避免在還原氣氛燒結(jié)。