Хөнгөн цагаан керамик субстрат: Орчин үеийн технологид өндөр хүчин чадалтай электрон сав баглаа боодол ба микросистемийн интеграцчлалын үндэс суурь нь хөнгөн цагаан al2o3

1. Хөнгөн цагаан керамикийн материалын үндэс ба архитектурын чанар

1.1 α-хөнгөн цагаан ислийн кристаллографийн болон найрлагын үндэс

(Хөнгөн цагаан керамик субстрат)

Хөнгөн цагааны керамик суурь, ихэвчлэн хөнгөн жинтэй хөнгөн цагаан ислээс бүрддэг (Al ₂ O ₃), цахилгаан тусгаарлагчийн гайхалтай тэнцвэртэй учраас орчин үеийн электрон бүтээгдэхүүний савлагааны тулгуур болж ажилладаг., дулааны тогтвортой байдал, механик хүч чадал, болон үйлдвэрлэх чадвар.

Хөнгөн цагааны ислийн хамгийн термодинамик тогтвортой үе шат бол корунд юм, эсвэл α-Al Two O TWO, Октаэдрийн завсрын вэбсайтуудын гуравны хоёрыг эзэлдэг хөнгөн цагаан ионууд бүхий зургаан өнцөгт нягт боодолтой хүчилтөрөгчийн торонд талстждаг..

Энэхүү зузаан атомын төлөвлөгөө нь өндөр хатуулаг өгдөг (Мохс 9), гайхалтай элэгдэлд тэсвэртэй, болон хатуу химийн идэвхгүй байдал, α-хөнгөн цагааны ислийг бүдүүлэг үйл ажиллагааны орчинд тохиромжтой болгох.

Арилжааны субстрат нь ихэвчлэн 90 байдаг– 99.8% Аль ₂ ДӨРӨВ, цахиурын бага зэргийн нэмэлтүүдтэй (SiO ХОЁР), магни (MgO), эсвэл өндөр температурт зөөвөрлөх үед нягтралыг сурталчлах, үр тарианы хөгжлийг хянах зорилгоор агнуурын туслах хэрэгсэл болгон ашигладаг ховор шороон исэлүүд.

Илүү цэвэр ариун байдлын шинж чанарууд (жишээ нь, 99.5% ба түүнээс дээш) гайхалтай цахилгаан эсэргүүцэл ба дулаан дамжуулалтыг харуулах, цэвэршилтийн өөрчлөлт багатай (90– 96%) шаардлага багатай хэрэглээнд зориулж боломжийн шийдлүүдийг санал болгох.

1.2 Цахим найдвартай байдлын бичил бүтэц, согогийн дизайн

Дижитал систем дэх хөнгөн цагааны субстратын үр ашиг нь бичил бүтцийн зохицол, асуудлыг багасгахад үндэслэдэг..

Торгууль, тэнцүү тэнхлэгт үр тарианы бүтэц– ихэвчлэн хооронд хэлбэлздэг 1 руу 10 микрометр– тодорхой механик тогтвортой байдлыг бий болгож, дулааны болон механик түгшүүрийн дор ан цав үүсэх магадлалыг бууруулдаг..

Сүвэрхэг чанар, ялангуяа хоорондоо холбогдсон эсвэл гадаргуутай холбоотой нүх сүв, Энэ нь механик бат бөх чанар болон диэлектрикийн гүйцэтгэлийг хоёуланг нь доройтуулдаг тул багасгах ёстой.

Соронзон хальс тараах зэрэг дэвшилтэт боловсруулалтын стратеги, изостатик шахалт, Агаарын болон зохицуулалттай орчинд синтеринг хийх нь бараг онолын зузаантай субстрат үйлдвэрлэх боломжийг олгодог. (> 99.5%) ба доорх гадаргуугийн тэгш бус байдал 0.5 мкм, нимгэн хальсан металлжуулалт болон кабелийг холбоход чухал ач холбогдолтой.

Нэмж хэлэхэд, Үр тарианы хил дээр хольцыг ялгах нь сөрөг нөлөөнд автсан гүйдэл эсвэл цахилгаан химийн шилжилтэд хүргэдэг., чийгтэй эсвэл өндөр хүчдэлийн орчинд тодорхой урт хугацааны бүрэн бүтэн байдлыг бий болгохын тулд түүхий эдийн цэвэр байдал, агломерын асуудалд хатуу хяналт тавих шаардлагатай..

2. Үйлдвэрлэлийн процессууд ба доод давхаргын барилгын технологи

( Хөнгөн цагаан керамик субстрат)

2.1 Соронзон хальс тарааж, байгальд ээлтэй бие боловсруулах

Хөнгөн цагааны керамик субстратын үйлдвэрлэл нь субмикрон Al ₂ O 3 нунтаг агуулсан маш их тархсан зутан бэлтгэх ажлаас эхэлдэг., органик холбогч бодисууд, хуванцаржуулагч, тараагч бодисууд, болон уусгагч.

Энэ зутанг туузаар тараах замаар боловсруулдаг– жигд зузаантай болгохын тулд суспензийг нарийн мэргэжлийн эмнэлгийн ир ашиглан зөөвөрлөгч хальсан дээр наасан тасралтгүй арга., ихэвчлэн хооронд 0.1 мм ба 1.0 мм.

Уусгагчийг тараасны дараа, үр дүнд нь “байгальд ээлтэй тууз” уян хатан бөгөөд цоолох боломжтой, өрөмдсөн, эсвэл лазераар зүсэх замаар босоо холболтын нүхээр үүсгэнэ.

Хэлхээ нарийн төвөгтэй болгохын тулд олон давхаргат субстрат үйлдвэрлэхийн тулд олон давхаргыг давхарлаж болно, Хэдийгээр арилжааны хэрэглээний ихэнх програмууд нь таныг буцаах, дулааны хөгжүүлэлтийн талаар бодоход зориулж нэг давхаргын тохиргоог ашигладаг.

Байгаль орчинд ээлтэй туузыг дараа нь хамгийн сүүлд задлахаас өмнө зохицуулалттай дулааны задрал бүхий органик нэмэлтүүдийг арилгахын тулд сайтар салгадаг..

2.2 Хэлхээний нэгдэлд зориулсан синтеринг ба металлжуулалт

Синтеринг нь агаарын температурын хооронд хийгддэг 1550 ° C ба 1650 ° C, Хатуу төлөвт тархалт нь нүхжилтийг арилгах, ширхэгийг томруулахад хүргэдэг бөгөөд бүрэн нягтралыг бий болгодог..

Аглуурах явцад шууд агшилт– ихэвчлэн 15– 20%– эцсийн субстратыг тодорхой хэмжээст нарийвчлалтай болгохын тулд нарийн урьдчилан таамаглаж, байгаль орчинд ээлтэй соронзон хальсны хэв маягаар нөхөх шаардлагатай..

Синтерингийг дагаж мөрдөх, металлжуулалт хийж, дамжуулагч ул мөрийг бий болгодог, дэвсгэр, болон дамжуулан.

2 гол техникүүд давамгайлж байна: зузаан хальсан дээр хэвлэх, нимгэн хальсан дээр буулгах.

Зузаан хальсан инновацид, ган нунтаг агуулсан зуурмаг (жишээ нь, вольфрам, молибден, эсвэл мөнгө-палладийн хайлш) дэвсгэр дээр дэлгэцэн дээр хэвлэсэн бөгөөд удаан эдэлгээтэй болгохын тулд орчныг багасгах орчинд хамтран галладаг, өндөр наалддаг дамжуулагч.

Өндөр нягтралтай эсвэл өндөр давтамжийн хэрэглээнд зориулагдсан, Урьдчилгаа төлбөрийн бондын давхаргад цацах, тараах зэрэг нимгэн хальсан процедурыг ашигладаг. (жишээ нь, титан эсвэл хром) зэс эсвэл алтаар хангагдсан, фотолитографийн тусламжтайгаар дэд микроны загварыг идэвхжүүлэх.

Виа нь дамжуулагч зуурмагаар дүүрэн бөгөөд олон давхаргат хэв маягийн давхаргын хоорондох цахилгаан холболтыг хөгжүүлэхэд зориулагдсан..

3. Цахим төхөөрөмж дэх функциональ чанар ба үр ашгийн хэмжүүр

3.1 Функциональ хурцадмал байдал дахь дулааны болон цахилгаан дадал зуршил

Хөнгөн цагааны субстрат нь дунд зэргийн дулаан дамжилтын үр дүнтэй хослолоор үнэлэгддэг (20– 35 Вт/м · 96 хувьд K– 99.8% Аль ₂ О ГУРАВ), Энэ нь цахилгаан хэрэгсэлээс дулааныг найдвартай гадагшлуулах боломжийг олгодог, ба их хэмжээний эсэргүүцэл (> 10 ¹⁴ Ω · сантиметр), ахиу алдагдал гүйдлийг хангах.

Тэдний диэлектрик тогтмол (εᵣ ≈ 9– 10 цагт 1 МГц) Температур, тогтмол байдлын олон янз байдалд аюулгүй байдаг, тэдгээрийг олон гц хүртэлх өндөр давтамжийн хэлхээнд тохиромжтой болгодог, гэхдээ мм долгионы хэрэглээнд хөнгөн жинтэй хөнгөн цагаан нитрид гэх мэт бага κ материалыг сонгосон.

Дулааны хөгжлийн коэффициент (CTE) хөнгөн цагааны исэл (~ 6.8– 7.2 ppm/K) цахиуртай нэлээн сайн зохицдог (~ 3 ppm/K) болон тодорхой сав баглаа боодлын хайлш, гаджетыг ажиллуулах, дулааны эргэлт хийх үед термомеханик хурцадмал байдлыг бууруулах.

Гэсэн хэдий ч, CTE-ийн цахиуртай таарахгүй байх нь флип-чип болон шулуун бэхэлгээний тохиргоонд асуудал хэвээр байна., ихэвчлэн ядаргааны дутагдлыг багасгахын тулд шаардлага хангасан зуучлагч эсвэл дутуу дүүргэсэн бүтээгдэхүүнийг дууддаг.

3.2 Механик үр ашиг, байгаль орчинд тэсвэртэй байдал

Механик байдлаар, хөнгөн цагааны субстрат нь гулзайлтын өндөр бат бэхийг харуулдаг (300– 400 МПа) болон маш сайн хэмжээсийн тогтвортой байдал, тэдгээрийг сансар огторгуйд зориулсан бат бөх электрон төхөөрөмжид ашиглах боломжийг олгодог, автомашин, болон арилжааны хяналтын систем.

Тэд чичиргээнд тэсвэртэй байдаг, цочрол, болон өндөр температурт мөлхөж байна, зэрэг бүтцийн тогтвортой байдлыг хадгалах 1500 ° C идэвхгүй орчинд.

Чийглэг уур амьсгалд, өндөр цэвэршилттэй хөнгөн цагааны исэл нь чийгийг хамгийн бага шингээж, ионы хөдөлгөөнд гайхалтай эсэргүүцлийг илтгэнэ, гадаа болон өндөр чийгшилтэй хэрэглээнд тодорхой урт хугацааны бүрэн бүтэн байдлыг бий болгох.

Гадаргуугийн бат бөх байдал нь харьцах, угсрах явцад механик гэмтлээс хамгаалдаг, үндсэн хэврэг байдлын улмаас ирмэгийн хагарлаас сэргийлэхийн тулд эмчилгээ хийх шаардлагатай боловч.

4. Салбар дахь үйлдвэрлэлийн хэрэглээ ба технологийн нөлөө

4.1 Эрчим хүчний электроник, RF модулиуд, болон Автомашины тоног төхөөрөмж

Хөнгөн цагааны керамик субстрат нь цахилгаан электрон модулиудад хаа сайгүй байдаг, тусгаарлагдсан хаалганы хоёр туйлт транзисторуудаас бүрддэг (IGBT), MOSFETs, ба Шулуутгагч, дулаан шингээгч рүү дулаан дамжуулахыг дэмжихийн зэрэгцээ цахилгаан тусгаарлалтыг хангадаг.

Радио давтамжид (RF) болон богино долгионы хэлхээ, тэдгээр нь эрлийз интеграл хэлхээний үйлчилгээ үзүүлэгч системийн үүрэг гүйцэтгэдэг (HICs), гадаргуугийн талбайн акустик долгион (ХӨРӨӨ) шүүлтүүрүүд, болон антенн тэжээлийн сүлжээ нь найдвартай диэлектрик гэрүүд ба алдагдлыг багасгах тангенсийн улмаас.

Автомашины зах зээл дээр, Хөнгөн цагааны субстратыг хөдөлгүүрийн хяналтын төхөөрөмжид ашигладаг (ECU), мэдрэгчийн төлөвлөгөө, болон цахилгаан ачааны машин (EV) цахилгаан хувиргагч, халуунд тэсвэртэй газар, дулааны дугуй, мөн хор хөнөөлтэй шингэнд шууд өртөх.

Ноцтой асуудлуудад найдвартай байх нь тэднийг түгжигдэхээс хамгаалах тоормос гэх мэт аюулгүй байдлын чухал системүүдэд чухал болгодог (Хэвлийн булчин) болон дэвшилтэт жолоочийн тусламжийн системүүд (ADAS).

4.2 Эмнэлгийн хэрэгсэл, Сансар огторгуй, болон үүсэх бичил цахилгаан механик шийдэл

Хэрэглэгчийн болон үйлдвэрлэлийн электроникоос гадна, Хөнгөн цагааны субстратыг зүрхний аппарат, нейростимулятор гэх мэт суулгацын эмнэлзүйн төхөөрөмжид ашигладаг., герметик битүүмжлэл, био нийцтэй байх нь амин чухал юм.

Сансар, батлан ​​хамгаалах салбарт, Тэдгээрийг авионикуудад ашигладаг, радарын системүүд, тоос сорогчийн тохиргоонд цацрагийн эсэргүүцэл, тогтвортой байдлын үр дүнд хиймэл дагуулын харилцан үйлчлэлийн модулиуд.

Цаашлаад, Хөнгөн цагааны ислийг микро цахилгаан механик системд бүтцийн болон хамгаалалтын систем болгон ашиглах нь улам бүр нэмэгдсээр байна. (MEMS), даралт мэдрэгчээс бүрдэнэ, хурдатгал хэмжигч, болон бичил шингэн хэрэгсэл, түүний химийн идэвхгүй байдал, нимгэн хальстай харьцах чадвар нь ашигтай байдаг.

Тоон систем нь илүү их эрчим хүчний зузаан шаарддаг хэвээр байна, жижигрүүлэх, хүнд нөхцөлд бүрэн бүтэн байх, хөнгөн цагааны керамик суурь нь үндсэн чулуун бүтээгдэхүүн хэвээр байна, үр ашгийн хоорондох зайг холбох, зардал, болон шинэлэг дижитал бүтээгдэхүүний сав баглаа боодолд үйлдвэрлэх чадвар.

5. Нийлүүлэгч

Alumina Technology Co., Ltd нь судалгаа, хөгжилд анхаарлаа хандуулдаг, хөнгөн цагаан ислийн нунтаг үйлдвэрлэл, борлуулалт, хөнгөн цагаан ислийн бүтээгдэхүүн, хөнгөн цагаан ислийн тигель, гэх мэт., электрон бараагаар үйлчилдэг, керамик, химийн болон бусад үйлдвэрүүд. онд байгуулагдсан цагаасаа хойш 2005, компани нь үйлчлүүлэгчдэдээ хамгийн сайн бүтээгдэхүүн, үйлчилгээгээр хангах үүрэг хүлээсээр ирсэн. Хэрэв та өндөр чанарыг хайж байгаа бол хөнгөн цагааны исэл al2o3, бидэнтэй холбоо барина уу. ([email protected])
Шошго: Хөнгөн цагаан керамик субстрат, Хөнгөн цагаан керамик, хөнгөн цагааны исэл

Бүх нийтлэл, зургийг интернетээс авсан болно. Зохиогчийн эрхийн асуудал байвал, устгахын тулд бидэнтэй холбоо барина уу.

Биднээс асуугаарай