基于氮化铝HTCC的表面Cu互连制备技术

针对高集成密度、高散热封装外壳发展需求,基于氮化铝(AlN)高温共烧陶瓷(HTCC)多层基板,结合直接镀铜(DPC)工艺,提出了一种薄厚膜相结合的高散热封装基板及其制备方法。重点对氮化铝HTCC与表面铜(Cu)层间的结合力进行研究和优化,通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和剥离强度测试仪分析和研究了界面的微观结构和力学性能。研究结果表明:与氮化铝/钛钨(TiW)/Cu相比,氮化铝/钛(Ti)/Cu界面的缺陷更少,金属Ti的黏附性能更优,拉脱断裂面在陶瓷基板上。当采用厚度为400 nm的Ti作为黏附层时,表面金属化剥离强度高达592 MPa,实现了高界面结合力,保证了产品封装性能的稳定性。

中、高温多层陶瓷基板共烧用导体浆料的研究现状及发展趋势

本文主要以烧结温度作为分类依据,对当前陶瓷封装领域内中、高温多层陶瓷基板共烧用导体浆料不同的导电相、填充相以及粘结相做了介绍并综述了相关研究进展。最后对中、高温多层陶瓷基板共烧用导体浆料今后的研究方向做了展望。

AlN/W多层体共烧过程中的应力

研究了１８５０℃高温烧结ＡｌＮ／Ｗ多层体烧结应力状态和产生原因，结果表明ＡｌＮ与Ｗ在１８５０℃共烧时，不同阶段下烧结应力状态有所不同：在升温阶段，Ｗ层受平面拉应力作用，Ｗ层烧结速率降低，导致表面Ｗ膜内存在大量空洞；而内部Ｗ布线受到径向拉应力的作用．在保温阶段，与表面Ｗ焊盘接触的ＡｌＮ受到拉应力的作用；与内部Ｗ线接触的ＡｌＮ受到环向拉应力的作用．由于环向拉应力的存在，导致ＡｌＮ的烧结速度和烧结密度显著降低。

低温共烧玻璃陶瓷基板材料的研究

在多层互连基板中，基板材料的介电常数直接影响器件信号的传输速度。研究了低温共烧多层基板中玻璃陶瓷材料的填充介质、玻璃介质与基板介电常数、烧结温度。

低温烧结AlN陶瓷基片

通过添加助烧结剂和改进粉体性能，进行ＡｌＮ陶瓷的低温致密化烧结。研究结果表明，添加以Ｄｙ２Ｏ３为主的助烧结剂系统，在１６５０℃下，无压烧结４ｈ，热导率高达１５６Ｗ／（ｍ·Ｋ）；而对ＡｌＮ粉体进行冲击波处理，可以提高粉体的烧结活性，使烧结温度降低２５℃。讨论了低温烧结ＡｌＮ陶瓷基片及低温共烧多层ＡｌＮ陶瓷基片的制备工艺。两步排胶法可以较好地解决金属Ｗ氧化及ＡｌＮ陶瓷颗粒表面吸附残余碳的问题，是制备ＡｌＮ陶瓷与金属Ｗ共烧多层基片的有效排胶方法。

共烧陶瓷多层基板技术及其发展应用

论述了高温共烧陶瓷与低温共烧陶瓷的优缺点,并讨论了多层共烧陶瓷的材料选择、工艺过程与控制,然后在提高材料性能方面提出了一些建议和方法,同时介绍了多层共烧陶瓷的国内外研究状况及今后的发展趋势。

MEMS封装用氮化铝共烧基板研究

研究了 MEMS封装用 Al N共烧基板中 ,浆料对基板平整度和电性能的影响。共烧基板浆料以 W为导电材料 ,Si O2 为添加剂配制而成 ,结果表明 Si O2 的质量分数在 0 .45 %时 ,Al N多层布线共烧基板的导带方阻达到 10 mΩ /□ ,基板的翘曲度小于 5 0μm/ 5 0 mm。

Sol-gel法制备低温共烧多层陶瓷基板用高硅玻璃

本文介绍了Sol-gel法制备低温共烧多层陶瓷基板用高硅玻璃粉技术,研究了这种高硅玻璃及其瓷料的有关性能。

红外探测器封装陶瓷衬底材料特性及其应用研究

随着红外探测器阵列规模快速提升,在封装杜瓦要求轻量化、低成本、高效率的形势下,封装杜瓦陶瓷衬底设计难度加大。文章对比了几种科研实际中使用的陶瓷材料特性及其工艺可行性;研究了在测试杜瓦中,随着混成芯片阵列规模的提升,热应力与芯片尺寸的相对关系;研究了Al2O3、Al N、Si C衬底材料在降低芯片热应力方面的能力差异;结合目前陶瓷加工工艺水平、加工成本以及探测器阵列规模,给出了Al2O3、Al N、Si C衬底材料在实际应用中的选取建议。

应用于MCM-C/D的减薄抛光工艺

混合型多芯片组件(MCM-C/D)研制技术具有共烧陶瓷技术高密度多层互连集成和薄膜电路高精度和高可靠性等优点,是目前先进实用的混合集成技术。共烧多层基板的总厚度差(TTV)和表面粗糙度是影响共烧多层基板在多芯片组件(MCM)中应用的关键因素。选取低温共烧陶瓷基板,研究了减薄抛光工艺对基板的作用机理,结合实际加工要求选择不同目数砂轮和适当的减薄工艺参数对基板进行减薄。然后对减薄后的基板进行抛光,通过合理的抛光转速和抛光压力得到了低TTV和低表面粗糙度的基板。采用测厚仪测量了减薄前后基板5点不同位置的厚度,得到了其TTV;采用3D光学轮廓仪测量抛光后基板表面粗糙度,并研究了不同工艺条件下抛光速率的影响。当抛光压力为42 kPa、抛光转速为50 r/min的条件下,获得良好的抛光质量与较高的抛光速率,基板粗糙度不超过15 nm, TTV不超过5μm。最后通过剥离工艺在基板表面制备了高精度薄膜金属线条,验证了减薄抛光工艺参数的合理性,适用于高密度多层基板表面芯片集成互连的需求。

多层陶瓷基板电镀层结合力不良的原因和解决措施

对多层陶瓷基板结合力不良批次产品的生产过程进行跟踪后发现:因热处理装架时产品的堆叠阻止了腔体中的空气与炉膛中的氮氢混合气氛充分交换,故残留的氧气令首镍层严重氧化,二次镀镍时按标准的前处理酸洗工艺无法有效去除氧化层,导致胶带法结合力测试后镀层起皮。通过调整热处理装架方式及延长二次镀镍前酸洗的时间,该问题得到了解决。

LTCC多层微波互连基板布局布线设计及制造技术

采用低温共烧陶瓷 (LTCC)技术制造多层微波互连基板 ,可以研制出高密度的T/R组件。讨论了多层基板中微带线和带状线的结构及其优化设计技术 ,介绍了制造工艺流程和关键工艺难点。

大面积高密度多层厚膜表面组装件的研制

介绍了研制大面积高密度多层厚膜表面组装件的概况及组装设计与制造工艺上所采取的措施。该组装件尺寸为９５ｍｍ×６７ｍｍ×１ｍｍ，布线密度为１２．５根／ｃｍ，介质通孔密度７．８个／ｃｍ２，元器件总数为１２２只，显示了该组装件的组装工艺水平。

瓦片式TR组件用AlN陶瓷基板制造工艺研究

AlN(氮化铝)多层基板技术可实现瓦片式TR组件的高可靠和高密度集成。针对瓦片式TR组件对高导热、高布线密度需求,研究了高温共烧多层AlN基板制造的关键工艺,主要包括高精度层叠工艺、烧结工艺、表面镀覆工艺等。通过优化工艺参数,制作了微波传输线测试用AlN基板样件和瓦片式TR组件用AlN基板。对样件的电性能和物理性能进行测试,满足瓦片式TR组件使用要求。

超厚多层共烧陶瓷砂轮切片方法研究

通过精确设计和制作多层共烧陶瓷板顶面、底面上的成组切片对准线,合理选配划片机的砂轮-法兰组,稳定装卡待切片陶瓷板,科学设定相关切片工艺参数,并采取分别从陶瓷板的顶面、底面多刀渐进加深旋切贯通的方法,很好地解决了多层共烧陶瓷加工中常用单面切片最大切厚只能达到5mm的难题,有效实现了厚度为5~10 mm超厚多层陶瓷的分切加工。试验结果表明,所加工的厚度为8.92mm单元陶瓷产品的长、宽尺寸准确度优于±0.04mm,侧壁切面平面度<0.02mm。