AlN陶瓷表面钛金属化反应机理及微观结构

通过X射线衍射分析和扫描电镜观察研究了利用融盐热歧化反应法在氮化铝陶瓷表面生成的钛金属化复合膜的组成、金属化膜与氮化铝陶瓷基体之间的界面反应及界面层的显微结构。研究发现,钛金属化膜非常均匀致密,膜层与氮化铝陶瓷基体结合紧密,形成了一扩散层,钛与铝组元浓度在该扩散层中呈梯度分布,沉积到AlN陶瓷表面的钛金属与AlN发生反应主要生成TiN0.3、TiAl3和Ti9Al23。     

用激光制造电介质薄膜

用激光制造电介质薄膜的方法有多种,但大致可分化学的激光CVD(化学汽相淀积)法和物理的激光—剥离法两大类。本文以日本英贡等人的研究成果为中心,对上述两种方法作具体介绍。 1 用激光—CVD法制造氮化铝薄膜氮化铝(AlN)由于它具有高的导热性,热膨胀率与硅相同,耐腐蚀性优越等,最近成了受青睐的材料之一。在制造氮化铝薄膜时,通常利用MO     

陶瓷激光切割技术的研究现状与思考

介绍了硬脆性陶瓷激光切割技术研究的若干新进展,着重从工艺角度系统地分析总结了激光加工陶瓷减少热损伤的4大类型:传统工艺的优化参数法、多道切割法、应力引导控制裂纹切割法以及辅助切割法.结合实际研究经验,针对陶瓷不同薄厚类型及三维切割需求,提出了目前该技术所需解决的主要问题及相关思考.     

冻结陶瓷浆料激光扫描切割深度仿真与实验研究

基于冻结浆料的分层实体制造方法在多孔陶瓷3D打印领域具有应用潜力。为了研究冻结陶瓷浆料的激光切割过程，建立了CO₂激光面热源热传导数学模型，采用COMSOL有限元仿真模拟激光扫描加热过程，以纯冰为理想材料，结合实验研究建立激光切割深度数学模型。结果表明，冻结陶瓷浆料的激光切割过程与传统非金属材料相似，“V”字形的气化切割区深度随激光能量密度的增大而增大；由于陶瓷颗粒的吸热和散射作用，在冻结陶瓷浆料切割区下方存在热影响过渡区，实际切割深度与纯冰激光切割理论深度存在差异，在理论模型中引入材料特性相关修正系数后可较好地符合实际切割规律，为冻结陶瓷浆料激光切割工艺参数选择提供了参考。     

碳化硼厚板的激光切割工艺及其机制

介绍了碳化硼陶瓷加工中存在的主要问题,将激光技术应用于加工碳化硼陶瓷上,研究出一种新型加工方法,设计出两种有效的激光切割方法并对碳化硼陶瓷进行切割。在实验基础上分析了激光加工参数对加工的影响,采用扫描电镜(SEM)对各种激光切割工艺的断口进行分析和讨论,提出激光加工碳化硼陶瓷的自行断裂机制。实验结果表明,在特定的功率下激光能够用来加工碳化硼陶瓷厚板。对于厚度为5.5 mm碳化硼陶瓷板,Nd∶YAG激光平均功率为130 W时,激光束沿同一位置重复走刀两次即可切断,最高切割速度可达到120 mm/min,可以做到无微裂纹切割。     

高导热性氮化铝陶瓷

改进了半导体器件基片用的氮化铝(AlN)陶瓷的导热性.过去认为在陶瓷中存在某些杂质会降低AlN的导热率,然而,经在原料粉末中添加适量的Y_2O_3助烧结剂,经过烧成获得了致密的陶瓷烧结体,其导热率远比未添加助烧结剂的热压烧结体为优.厚膜线路形成金属粘结是半导体基片制造中不可缺少的工艺,我们在烧结氨化铝陶瓷上成功地进行了试验.     

IT陶瓷片CO2激光切片的工艺研究

当今世界IT产业发展迅速,已经成为发达国家的支住产业,而陶瓷切片被广泛城应用在IT产业中,因此陶瓷切片有着十分广阔的应用前景.10.6 μm CO2激光对陶瓷、玻璃等非金属材料有较好的加工性能.因此发达国家CO2激光陶瓷切片设备使用十分普及.而在我国,国产CO2激光陶瓷切片设备几乎是空白. 我们自行研制SLM-250型CO2激光陶瓷切片机填补了国内空白.该设备采用恒定光路结构,轻型十字切割平台,确保机床有很高的动态特性.切割工作台采用特殊的磁性支撑,确保陶瓷片在切割时不受夹持的应力,加工工件在切割时不易破碎.激光工艺参数是确保切割出好的陶瓷片的技术关键.我们在试验中详细地研究了光束质量、激光脉宽、频率割嘴技术、吹气速度和流量、切入点及切割路径、切割速度、功率焦点及焦距支撑方式等对陶瓷切片质量的影响. 经过大量优化试验,我们获得了1 mm陶瓷片最佳工艺参数:激光平均功率50 W;切片速度300 mm/min;切缝速度0.1 mm;切缝质量,粗糙度6.3.(PE22)     

AIN陶瓷基片应用的局限性

<正> AlN陶瓷作为电子部件一种新型的导热基片,受到世界各国的重视。日、美等国在氮化铝应用市场上一直占主导和领先地位。AlN基片的热导率比Al_2O_3高约10倍,其热胀系数与硅相近,电气绝缘能力强,介电     

低压水射流激光复合切割Al2O3 陶瓷的研究

针对激光切割Al2O3 陶瓷存在热裂纹、大量熔渣等问题,提出了低压水射流激光复合切割陶瓷技术,并将这种工艺与普通激光切割进行了对比,结果表明低压水射流激光复合切割陶瓷可以大大减少陶瓷切缝的熔渣、避免热裂纹。主要研究了辅助气体压力、激光脉冲能量和激光重复频率对水射流激光复合切割Al2O3 陶瓷质量的影响规律,发现水射流存在时,辅助气体压力主要起到吹除切割头处水珠的作用,激光脉冲能量或激光重复频率增大、烧蚀材料增多,当烧蚀材料不能及时被射流冲除就形成了熔渣的累积,影响陶瓷切割质量。     

AlN陶瓷的飞秒激光表面加工及制孔应用

采用飞秒激光对AlN陶瓷进行表面加工实验,分析了激光能量密度和扫描速度对加工表面形貌和尺寸的影响,优选出兼顾加工质量与效率的工艺参数区间,即能量密度10～14 J/cm2,扫描速度20～30 mm/s.基于此,以螺旋扫描轨迹于AlN陶瓷上进行制孔应用,成功实现了无崩边及微裂纹等缺陷的圆孔、方孔及跑道孔加工.该研究验证了飞秒激光加工高质量多孔型的可行性,推动了硬脆材料激光制孔技术在半导体功率器件领域的应用.     

氮化铝陶瓷的氧化机理研究

本文研究了不同氧化处理下氮化铝陶瓷的氧化情况,并使用Mo-Mn法进行金属化,测试封接强度及气密性,从而探究氮化铝瓷的氧化机制,氮化铝基瓷与氧化层之间的结合。结果表明:经过1100℃/1h高温氧化处理,氮化铝陶瓷表面几乎没有氧化。在1250℃/1h、1250℃/2h,表面生成了氧化铝,氧化层主晶相为AlN与Al2O3;在1350℃/1h下,氧化层主晶相为Al2O3;氧化层表面有明显的裂纹,均漏气。对不同处理后的氧化铝层表面进行Mo-Mn法金属化,当氧化层厚度较薄时,断裂发生在氧化层。氮化铝瓷与氧化铝层之间的结合机理可能是在两者之间产生了AlON等中间物,从而实现了氮化铝瓷与氧化层之间牢固的连接。     

Al2O3陶瓷YAG激光切割重铸层的研究

针对激光切割陶瓷产生的重铸层和裂纹,设计了超音速喷嘴,采用侧吹高速辅助气流与同轴切割气流复合技术,研究了激光加工工艺参数对重铸层及裂纹的影响规律,开发了获得最小重铸层厚度和裂纹长度的高效率激光切割方法     

流延成型用AlN无苯浆料的制备及其性能研究

氮化铝(AlN)陶瓷具有优良的热、电、力、光学性能,具有广阔的应用前景,已经引起了国内外研究者的广泛关注。以无水乙醇和异丙醇为混合溶剂,研究了分散剂添加量、Y值(表示粘结剂和增塑剂质量之比)、固含量及溶剂种类对AlN浆料性能的影响。在不添加二甲苯的前提下,当分散剂添加量为1.0%(质量分数)、Y值为0.75时,制备了固含量为39.5%(体积分数)的低黏度AlN浆料,并利用流延成型制备了AlN生坯,在氮气气氛中1 825℃,保温4 h烧结后得到相对密度为99.8%、热导率为178 W·m–1·K–1的AlN陶瓷。     

电真空器件用陶瓷材料热导率研究

本文采用激光闪射法分别对不同成型方法制备的95氧化铝和99氧化铝陶瓷的热导率进行了测试计算,同时也对氮化铝及氮化铝基损耗陶瓷的热导率进行测试计算,并与氧化铝基金属陶瓷进行了比较,对实验结果作了初步分析。     

福建华清电子材料科技有限公司

福建华清电子材料科技有限公司是由香港信诚集团(国际)有限公司与晋江市科技创业投资有限公司投资创立,引进清华大学新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室的两项具有自主知识产权的国家发明专利技术——高热导率AlN陶瓷制备技术和陶瓷基板流延法制备技术,共同组建的国内第一家规模化流延法生产氮化铝陶瓷基板中外合资高科技企业。     

氮化铝压电薄膜(一)

氮化铝薄膜耐高温、化学性质稳定、绝缘性能好,是优良的压电材料。氮化铝薄膜机电耦合系数大、声速高、高频性能好,适合于制柞声表面波器件。SAW器件与半导体技术的结合是当前发展的一个重要趋势,AlN的高频和低色散性能有助于解决大数据速率的信号处理器件。 本文概述近期氮化铝薄膜的新发展,薄膜的制作技术、结晶学性质、压电性和声学性能,AlN和ZnO压电薄膜的初步比较、AlN薄膜的应用,特别是AlN薄膜在声表面波技术发展中的动向等。     

AlN陶瓷腔体的激光加工和芯片埋置工艺

AlN作为陶瓷封装材料具有优异的电性能和热性能。针对高功率、高频多芯片组件高密度组装的需要,采用激光加工技术在AlN陶瓷基片上直接加工腔体结构成型。通过构建激光加工腔体的理论模型,对比试验结果,分析激光功率、频率、扫描速率及加工路径等工艺参数对腔体刻蚀速率、腔体底部粗糙度的影响规律。阐述激光加工遍数与刻蚀深度的线性关系,测试腔体底部的平面度,获得了预定深度的腔体结构。完成了芯片在腔体内埋置,结果表明,激光直接加工的腔体结构可以满足芯片埋置的应用要求。     

MCM用氮化铝共烧多层陶瓷基板的研究

通过实验优化AlN(氮化铝)瓷料配方及排胶工艺,对共烧W(钨)导体浆料性能及AlN多层基板的高温共烧工艺进行了研究,并对AlN多层基板的界面进行了扫描电镜分析。采用AlN流延生瓷片与W高温共烧的方法,成功地制备出了高热导率的AlN多层陶瓷基板,其热导率为190 W/(m·K),线膨胀系数为4.6106℃1(RT~400℃),布线层数9层,W导体方阻为9.8 m,翘曲度为0.01 mm/50 mm,完全满足高功率MCM的使用要求。     

功率电子器件用AlN陶瓷基板的研制

阐述了AlN陶瓷的烧结原理 ,分析了烧结工艺参数对大面积AlN基板性能的影响 ,成功研制出了高热导率(190W /m·K)、大面积 (14 0mm× 90mm)、翘曲度为 2 0 μm/5 0mm的AlN陶瓷基板。     

氮化铝陶瓷金属化技术的探讨

本文对目前常用的电子陶瓷(例如,氮化铝陶瓷、氧化铍陶瓷、氧化铝陶瓷)的性能和金属化技术进行了初步的比较,提出了氮化铝陶瓷要加强其应用研究,特别是要进一步提高其Mo-Mn法封接强度,论述了氧化铍陶瓷比氮化铝陶瓷DBC技术上的某些优势。