無(wú)機(jī)封裝基板ppt課件(編輯修改稿)
2025-06-08 08:39 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 多端子、細(xì)引腳節(jié)距、高散熱性等高密度封裝中， Al2O3正發(fā)揮著不可替代的作用。b、 LSI封裝用基板 無(wú) 機(jī) 封 裝 基 板C、多層電路基板NEC開發(fā)的 100mm100mm的 Al2O3多層電路基板 IBM308X系列的 TCM（ thermal conduction module）的 Al2O3多層電路基板由 Al2O3陶瓷多層電路基板與聚酰亞胺多層薄膜布線板構(gòu)成的復(fù)合基板。信號(hào)線采用聚酰亞胺絕緣層薄膜多層布線，由于聚酰亞胺的介電常數(shù)低，可提高信號(hào)傳輸速度。 無(wú) 機(jī) 封 裝 基 板莫來(lái)石基板216。 莫來(lái)石（ ）是 Al2O3SiO2二元系中最穩(wěn)定的晶相之一，與 Al2O3相比雖然機(jī)械強(qiáng)度和熱導(dǎo)率要低些，但其介電常數(shù)低，因此可望能進(jìn)一步提高信號(hào)傳輸速度。其熱膨脹系數(shù)也低，可減小搭載 LSI的熱應(yīng)力，而且與導(dǎo)體材料 Mo、 W的熱膨脹系數(shù)的差也小，從而共燒時(shí)與導(dǎo)體間出現(xiàn)的應(yīng)力低?；谏鲜隼碛桑鳛锳l2O3的替代材料進(jìn)行過(guò)廣泛的開發(fā)。216。 莫來(lái)石基板的制造及金屬化方法基本上與 Al2O3所采用的方法相同。216。 為了在降低莫來(lái)石介電系數(shù)的同時(shí)，減小其熱膨脹系數(shù)，可以添加 MgO。由于莫來(lái)石的熱膨脹系數(shù)較低，再通過(guò)添加少量的 MgO。確實(shí)能減小基板的彎曲變形及應(yīng)力。 無(wú) 機(jī) 封 裝 基 板日立公司開發(fā)的莫來(lái)石多層電路基板已用于大型計(jì)算機(jī)，這種基板由 W做導(dǎo)體層，共 44層，在這種基板上還搭載了以莫來(lái)石為基板材料、由 7層 W導(dǎo)體層構(gòu)成的芯片載體。 無(wú) 機(jī) 封 裝 基 板氮化鋁（ AlN）基板216。 氮化鋁的熱導(dǎo)率是 Al2O3的十倍以上， CTE與硅片相匹配，這對(duì)于大功率半導(dǎo)體芯片的封裝及高密度封裝無(wú)疑是至關(guān)重要的，特別是作為 MCM封裝的基板具有良好的應(yīng)用前景。216。 AlN非天然存在而是人造礦物的一種，于 1862年由Genther等人最早合成。 AlN具有纖鋅礦型晶體結(jié)構(gòu)（金剛石結(jié)構(gòu)中兩個(gè)陣點(diǎn)上的碳原子分別由 Al和 N置換），為強(qiáng)共價(jià)鍵化合物，具有輕（密度 ）、高強(qiáng)度、高耐熱性（大約在 3060℃ ）、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。216。 由于 AlN為強(qiáng)共價(jià)鍵，其傳熱機(jī)制為晶格振動(dòng)（聲子），且 Al和 N的原子序數(shù)均小，從本性上決定了 AlN的高熱導(dǎo)性，熱導(dǎo)率的理論值為 320W/（ mK）。 無(wú) 機(jī) 封 裝 基 板216。 過(guò)去雖然在 AlN單晶中達(dá)到較高的熱導(dǎo)率（大約為 250 W/（ mK）），但對(duì)于陶瓷材料來(lái)說(shuō)僅達(dá)到 40～ 60 W/（ mK），是相當(dāng)?shù)偷摹Ｆ湓蚴窃现械碾s質(zhì)在燒結(jié)時(shí)因溶于 AlN顆粒中產(chǎn)生各種缺陷，或發(fā)生反應(yīng)生成低熱導(dǎo)率化合物，對(duì)聲子造成散射，致使熱導(dǎo)率下降。216。 為了提高 AlN的熱導(dǎo)率，必須對(duì)陶瓷的微結(jié)構(gòu)進(jìn)行控制，諸如點(diǎn)陣畸變、位錯(cuò)、層錯(cuò)、非平衡點(diǎn)缺陷等晶體缺陷，盡量保證晶體結(jié)構(gòu)的完整性，同時(shí)減少氣孔、第二相析出等。影響 AlN陶瓷熱導(dǎo)率的各種因素 無(wú) 機(jī) 封 裝 基 板AlN粉末制作方法還原氮化法以 Al2O3為原料，通過(guò)高純碳還原，再與 N2反應(yīng)形成 AlN,其反應(yīng)為 Al2O3﹢ 3C﹢ N2→2AlN ﹢ 3CO↑該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，為維持反應(yīng)進(jìn)行要持續(xù)加熱。一般所采用的Al2O3原料粉末粒徑小、粒度分布整齊，因此由還原氮化法比較容易獲得粒徑小、粒度分布一致性好的 AlN粉末。直接氮化法使 Al粉末與 N2反應(yīng)進(jìn)行直接氮化，而后將生成物粉碎成所需要的AlN粉末，其反應(yīng)為 2Al﹢ N2→2AlN該氮化反應(yīng)為放熱反應(yīng)，一旦反應(yīng)開始，就不必再提供能量，反應(yīng)可自發(fā)進(jìn)行。這兩種方法直到目前仍處于不斷完善中。 無(wú) 機(jī) 封 裝 基 板AlN陶瓷基板制作方法216。 Al2O3基板制造的各種方法都可以用于 AlN基板的制造。其中用的最多的是生片疊層法，即將 AlN原料粉末、有機(jī)粘結(jié)劑及溶劑、表面活性劑混合制成陶瓷漿料，經(jīng)流延、疊層、熱壓、脫脂、燒成制得。216。 但應(yīng)特別指出的是，由于金屬雜質(zhì)及氧、碳等雜質(zhì)的含量及存在狀態(tài)對(duì) AlN基板的熱導(dǎo)率有很大影響，必須從原料粉末的選擇和處理、燒結(jié)助劑、燒成條件等方面采取措施，嚴(yán)格控制這些雜質(zhì)。 無(wú) 機(jī) 封 裝 基
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