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你怎么会那么黑啊?

 时间:2023-03-25     浏览:1088     分享

你怎么会那么黑啊?

 

黑色氧化铝陶瓷作为特种陶瓷封装材料,其密度较一般的金属封装材料小而气密性较塑料封装材料好,在要求电子封装具有高可靠性、气密性及耐热冲击性能的场合,黑色氧化铝陶瓷具有其他种类封装材料不可替代的优点。瓷体呈黑色满足了某些电子产品避光性的要求。和其他陶瓷材料相比,黑色氧化铝陶瓷加工技术成熟,制作成本低,具有很大的实用价值。

 

黑色氧化铝陶瓷的呈色机理

作为电子产品用途的Al2O3陶瓷,由于其应用领域的特殊性,其黑色着色色料的选择则必须要考虑到陶瓷材料的性能。例如,必须考虑到陶瓷材料应具有较高的电阻率,即黑色Al2O3陶瓷在制备的时候就要从色料的选择上考虑到其使用上的要求,不仅要保证陶瓷基板的最终着色度、机械强度,同时也要保证陶瓷基板的电绝缘性、热学性质以及用作电子器件时应具备的其他性能。

目前,常用的黑色着色氧化物有Fe2O3CoONiOCr2O3MnOTiO2等,而又以Fe2O3CoOCr2O3MnO、最为常用。这些常用的着色氧化物在高温下的挥发性都较强,并且其挥发速度随温度升高而加快。因此,选择在较低温度下烧成的原料组成对抑制着色氧化物的挥发有直接效果。

着色氧化物在形成尖晶石类化合物后,其高温挥发性会有明显降低。因而在烧成黑色色料时,易在低温下(着色氧化物的挥发性还不明显的温度)保温一定时间,使游离态着色氧化物在此温度下尽可能结合成尖晶石类化合物。这样,就能有效地避免着色氧化物在继续升温后的挥发,保证良好的呈色效果,也易快速烧成。

为了从组织上抑制着色氧化物的挥发,在配料时可引入一定数量的滑石。滑石中的SiO2是玻璃形成剂,玻璃相的形成对抑制色素的挥发会起到一定作用。另外,滑石中的MgO与着色氧化物一起形成复杂的尖晶石相也有利于抑制色素的挥发。

 

流延法制造黑色氧化铝陶瓷基板

  流延法是指在陶瓷粉料中加入溶剂、分散剂、粘结剂、增塑剂等物质,从而使浆料分布均匀,然后在流延机上制成不同规格陶瓷片的制造工艺,也被称为刮刀成型法。由于容易实现多层化且生产效率高,近年来在大规模集成电路(LSI)及混合集成电路用基板的制造中被广泛应用。该工艺的优点在于:

 

● 设备操作简单,生产高效,能够进行连续操作且自动化水平较高;

● 胚体密度及膜片弹性较大;

● 工艺成熟;

● 生产规格可控且范围较广。

 

现代生产中使用的陶瓷基片多为多层基片,氧化铝陶瓷的纯度为90.0~99.5%,其纯度越高,性能越好,但关键问题在于该部件对烧结温度的要求较高,导致制造的难度提高。