多层共烧氮化铝陶瓷金属化工艺研究

氮化铝陶瓷因其热导率高、绝缘性好以及无毒害等特点在许多领域有着广泛的应用。多层共烧氮化铝陶瓷是采用厚膜印厣j的方式将多层的电路金属化做入氮化铝基板并在特定气氛中高温烧结的一种高性能陶瓷。金属化是多层共烧氮化铝陶瓷的一个关键工艺,文章主要介绍了对金属化工艺的研究。重点研究了其中的印刷工艺、叠片层压工艺和烧结工艺。通过对印刷和烧结参数的研究,使得生产陶瓷的热导率大于170W（m·K）^-1,金属化的方阻小于18mΩ／□,金属化的抗拉力大于1．8N（1mm^2焊接面积）,能满足大功率LED封装、大功率功率管封装的性能要求,已经在多种陶瓷外壳和基板中应用。     

薄膜金属化低温共烧陶瓷基板的阻碍层对共晶焊的影响

讨论了低温共烧陶瓷基板薄膜金属化技术中,有效阻碍层的选择对基板共晶焊的剪切强度、互连阻抗、可焊性的影响。试验结果表明,Ti / Ni是一种高可靠性的阻碍层,且Ti / Ni / Au也是一种较理想的低温共烧陶瓷基板薄膜金属化结构。     

微波传输用HTCC金属化钨浆料的研制

研究了高温共烧厚膜导体钨浆料的制备工艺,分析了金属钨粉微观形貌及粒度分布,无机粘结相含量对印刷分辨率、金属化与陶瓷基板的结合强度、金属化层方阻值的影响。为满足微电子封装要求,通过选用粒度小于5μm、表面光滑的球形的两种钨粉进行混合,添加适量无机粘结相和以乙基纤维素为主的有机载体,采用球磨或者三轴研磨机进行有效分散,并将浆料粘度控制在一定范围内,制备出适合100μm线宽/间距精细印刷、金属化与陶瓷基板的结合强度54 MPa、方阻值为6mΩ/□的金属化浆料。将研制的金属化钨浆料应用在作为微波器件封装外壳的信号输入输出端口的陶瓷绝缘子上,在29~31GHz的Ka波段,绝缘子的插入损耗为0.4dB,电压驻波比(VSWR)小于1.15。     

S波段宽带16通道射频接收模块设计

本文设计了一种工作在S波段的16通道射频接收模块,对其设计原理进行分析,并根据系统动态范围等指标要求合理设计接收通道各级电路增益及优化射频前端各个关键器件指标.噪声系数、增益、杂散抑制、通道隔离度等各项指标良好,满足设计指标要求.本文设计的模块中,混频放大SIP采用多层高温共烧陶瓷埋线工艺,金属化陶瓷外壳及植球阵列(B...     

钟罩式高温烧结炉在微组装工艺中的应用

本文报导电子部第48研究所研制的钟罩式高温烧结炉用于果成电路微组装中多层陶瓷基板金属化共烧工艺的试验结果．并指出了存在的问题和今后研究的方向。     

钨金属化与氧化铝陶瓷高温共烧

阐述了钨金属化与氧化铝陶瓷高温共烧工艺的特点,分析了烧结过程中温度曲线和露点等工艺参数对钨金属化与瓷件结合强度、密封气密性和收缩率的影响。通过反复的试验和烧结机理分析对比,给出了最佳的控制参数。     

0.5mm节距数模混合陶瓷封装外壳加工工艺研究

采用多层高温共烧陶瓷工艺制作了外形尺寸为21.0mm×8.8mm×2.0mm、引线节距为0.5mm的数模混合集成电路封装外壳,研究了加工工艺对外壳性能的影响。结果表明,采用稳定生瓷片尺寸、精密制版、提高钨金属化浆料流变性、优化印刷参数设置等能够使外壳微波传输线的连续性得到改善。     

MCM多层共烧陶瓷基板技术的研究进展

本文介绍了MCM中的高温共烧陶瓷与低温共烧陶瓷基板技术,以及共烧陶瓷基板技术的研究进展情况。讨论了多层共烧陶瓷基板的关键工艺,比较了HTCC和LTCC的工艺。并对多层共烧陶瓷基板的发展进行了展望。     

LTCC工艺技术研究

叙述了LTCC技术的起源、特点及未来发展趋势.介绍了LTCC产品的种类、优越性及广阔的应用领域,对LTCC工艺技术中高精度金属化印刷技术和陶瓷高温共烧技术进行了深入研究,剖析了影响金属化印刷精度、导体表面粗糙度、LTCC基板翘曲度和陶瓷强度的工艺因素.并分析了如何根据产品布线特点来设计和优化印刷工艺参数、如何根据基板结构特点来设计和优化排胶曲线.通过大量的工艺试验和数据测试,结果表明,印刷压力影响金属化导体精度和表面粗糙度、烧结曲线排胶段升温速率影响LTCC基板翘曲度和陶瓷强度.     

微电子陶瓷封装的金属化技术

由于陶瓷具有优良的综合特性，被广泛用于高可靠性微电子封装，而多层陶瓷的金属化技术是微电子陶瓷封装的关键技术之一。本文介绍了多层陶瓷共烧工艺技术，开展了3种不同粒度的W粉与陶瓷的匹配烧结试验及金属化强度测试，首先通过W粉粒径分布测试，确定了3种试验w粉的粒度；其次进行了收缩率匹配实验，确定3号W粉与陶瓷A的匹配性最好，平均翘曲度为0．005，2号W粉与陶瓷B的匹配性最好，平均翘曲度为0．008；最后测试了金属化抗拉强度，3种粒度的W粉金属化层都能与陶瓷B形成好的结合强度。实验表明，合理的W粉粒度选择有利于提高金属化与陶瓷的匹配烧结质量及金属化的可靠性。     

小节距CQFN外壳设计与加工工艺研究

基于高温共烧陶瓷（HTCC）技术,研制出0.4 mm节距的陶瓷四边无引线扁平外壳（CQFN）。采用有限元分析软件对外壳的结构可靠性进行仿真优化,优化结果表明外壳受到的应力小于陶瓷的抗弯强度;利用电磁仿真软件对外壳的高频传输性能进行仿真优化,通过优化侧面空心金属化过孔结构、空心过孔与接地共面波导的过渡结构等,实现整体传输路径50Ω阻抗匹配。利用矢量网络分析仪和探针台对制作的外壳进行了高频传输性能的测试,测试结果表明,在DC～26 GHz频段内,外壳射频端回波损耗小于15 dB,插入损耗小于0.5 dB。设计的外壳结构和射频端口传输模型可以有效地应用到其他高频CQFN封装外壳设计中。     

氧化铝陶瓷的Mo-Mn-Ti-Si-Al系统膏剂金属化工艺研究

用Mo-Mn-Ti-Si-Al系统膏剂金属化两种氧化铝陶瓷材料。封接强度实验结果表明,Mo-Mn-Ti-Si-Al系统膏剂不适宜高纯Al2O3陶瓷的金属化封接,而比较适宜95%Al2O3陶瓷的金属化封接。用该膏剂金属化95%Al2O3陶瓷,其焊接强度最高值可达150MPa以上。通过显微结构分析发现,高纯Al2O3陶瓷的金属化机理与95%Al2O3陶瓷金属化的机理不同,前者中玻璃相仅仅通过高温熔解-沉析与表面的Al2O3晶粒反应,后者金属化层内玻璃相与陶瓷内玻璃相相互迁移渗透。     

99％氧化铍陶瓷活化Mo-Mn金属化机理研究

采用活化Mo-Mn法对99％氧化铍陶瓷进行了金属化实验和抗拉强度实验.封接强度实验结果表明,活化Mo-Mn法适合99％氧化铍陶瓷金属化封接,其焊接强度与氧化铝陶瓷相当.通过对99％氧化铍陶瓷金属化层的显微结构及金属层中的元素在金属层及陶瓷中的分布情况分析,探讨了99％氧化铍陶瓷Mo-Mn金属化机理.研究发现,99％氧化铍陶瓷金属化时,在氧化铍陶瓷和Mo海绵骨架中间形成了一层约3μm的过渡层,金属化层的Mo海绵骨架结构通过过渡层与氧化铍陶瓷基体紧密连接.     

卧式金属化炉应用

7．8m卧式金属化炉用于陶瓷金属化制品的连续烧成。本文着重分析了该炉气路系统的进气点位置及其作用,通过调整各进气点气体流量及氢气、氮气配比,使窑炉所烧产品达到釉面光亮、金属化层无氧化、瓷体无花斑、无污染、颜色一致、封接强度高的目的。     

BeO高导热陶瓷金属化浆料配方与批产工艺研究

研究了适合于Be O高导热陶瓷的"钨锰法"金属化浆料配方和批产工艺,并利用扫描电镜等手段对金属化层的表面形貌进行表征,重点探讨了金属化浆料中活化剂占比、金属化最高烧结温度以及浆料细度对金属化层表面形貌和结合强度的影响和机理。结果表明:当活化剂质量分数为11%,最高烧结温度为1450℃,浆料细度控制在12μm时,Be O高导热陶瓷金属化层表面形貌和结合强度最优。     

封接强度和金属化强度

本文描叙在不同温度的热处理下,对磁控溅射的金属化层进行了金属化强度的测定,得出不同温度对金属化的强度影响较大,并提出:随着陶瓷—金属封接应用领域的不断扩展,应引入金属化强度的性能指标。     

陶瓷绝缘子的测试与改进

金属墙镶嵌氧化铝陶瓷绝缘子是微波毫米波芯片广泛运用的一种封装外壳形式,而绝缘子则是封装外壳的关键组成部分,它连接了封装外壳内的器件和外部的模块,所以它的特性直接影响所封装器件或模块的微波性能。文章通过对一种现有的镶嵌类封装外壳的陶瓷绝缘子利用电磁场仿真软件HFSS进行微波S参数仿真设计、用普通高温共烧陶瓷（HTCC）工艺加工后,进行测试及改进,减小了陶瓷绝缘子的微波传输损耗和驻波比,从而提高了外壳使用截止频率。     

陶瓷纳米金属化技术

在陶瓷金属化层中加入α Al2O3等超微复合粉体,取得了金属化层致密、封接强度提高和金属化温度降低的明显效果。     

LTCC基板通孔金属化研究

低温共烧多层陶瓷（ＬＴＣＣ）基板是微电子先进产品ＭＣＭ的重要组成部分。这种基板的通孔金属化是制作成功基板的关键。本文重点分析了形成稳定金属化通孔导体的固有应力和热应力产生的原因,以及如何采取对策来解决。     

陶瓷金属化对真空灭弧室可靠性的影响

从陶瓷金属化生产的全过程分析了不同的陶瓷、陶瓷金属化的工艺控制对真空灭弧室性能进行了相应性能的分析,探讨了真空灭弧室用金属化陶瓷绝缘外壳生产和检验应该注意的事项.