Céramiques en nitrure d'aluminium (AlN) Ils présentent d'excellentes propriétés physiques, notamment une conductivité thermique élevée, une faible constante diélectrique, une résistance et une dureté élevées, une absence de toxicité et un coefficient de dilatation thermique similaire à celui du silicium. De plus, ils présentent une stabilité chimique et une résistance à la corrosion exceptionnelles. Les substrats multicouches co-cuits à base d'AlN, utilisés comme matériaux d'isolation diélectrique, sont idéaux pour la dissipation thermique et le packaging dans les modules haute puissance et les circuits intégrés à grande échelle.
I. Procédé de fabrication de substrats co-cuits en AlN
Le processus de production de Céramique co-cuite à haute température AlN Les substrats multicouches (HTCC) impliquent le mélange Poudre d'AlN avec des auxiliaires de frittage et des additifs pour former une barbotine céramique. Cette barbotine est ensuite façonnée en feuilles de céramique crues par coulée en bande. Des circuits préconçus sont fabriqués sur ces feuilles crues par des procédés tels que le perçage, le remplissage et l'impression à l'aide de pâtes métalliques. Les feuilles sont ensuite laminées et soumises à un frittage à haute température pour produire des substrats céramiques denses et hautement conducteurs thermiquement.
Depuis céramiques AlN à haute conductivité thermique Les conducteurs en métaux précieux conventionnels, comme le Pd-Ag ou l'Au, nécessitent généralement des températures de frittage supérieures à 1 600 °C. Ils ne conviennent donc pas à la cocuisson avec l'AlN. Des métaux à point de fusion élevé, comme le tungstène (W, point de fusion 3 400 °C) et le molybdène (Mo, point de fusion 2 623 °C), sont alors utilisés comme conducteurs cocuits. Cependant, les pâtes de W et de Mo présentent une faible soudabilité, nécessitant un placage de surface au nickel, au palladium et à l'or pour améliorer la soudabilité lors de l'assemblage ultérieur.
La co-cuisson à haute température est une étape critique de la fabrication Substrats céramiques multicouches AlN, ce qui a un impact significatif sur leur planéité, l'adhérence des conducteurs et la résistance de la feuille.
II. Domaines d'application des substrats co-cuits en AlN
Les substrats céramiques multicouches AlN allient les avantages des substrats céramiques multicouches traditionnels en intégration 3D à des capacités de dissipation thermique supérieures. Ils permettent une dissipation thermique rapide tout en augmentant la densité de conditionnement et en respectant les coefficients de dilatation thermique des matériaux semi-conducteurs. Ces substrats offrent de vastes perspectives d'application dans les modules multipuces (MCM) haute densité et haute puissance, le conditionnement de LED, de communications optiques et de MEMS.
Modules multipuces (MCM)
Le développement des circuits intégrés à grande échelle impose des exigences accrues en matière d'interconnexions entre puces. Les technologies de packaging haute densité sont devenues courantes dans les systèmes électroniques haut de gamme. Les MCM représentent une forme avancée de packaging microélectronique, intégrant des puces nues et des microcomposants sur un substrat de câblage haute densité pour former des modules fonctionnels, voire des sous-systèmes. Les MCM facilitent également la miniaturisation et l'intégration haute densité des systèmes électroniques, constituant une voie essentielle pour l'intégration des systèmes. La technologie des substrats multicouches haute densité est essentielle pour obtenir un packaging haute densité dans les MCM.
MEMS
Les systèmes MEMS intègrent des capteurs, des actionneurs et des circuits de commande/commande, combinant les technologies microélectroniques et micromécaniques. Dans les MEMS, ces composants sont étroitement interconnectés et s'influencent mutuellement. Les circuits génèrent une chaleur importante, tandis que les composants mécaniques sont fragiles et sujets aux dommages. Assurer une transmission fiable des signaux et une protection efficace entre les composants est crucial, ce qui impose des exigences plus élevées aux technologies de conditionnement des MEMS.
À propos de Xiamen Juci Technology
Juci Technology utilise des matières premières de haute pureté, des additifs composites avancés et des procédés de frittage de précision pour assurer une production en série stable de substrats céramiques AlN hautes performances. Grâce à une personnalisation flexible et à un contrôle qualité rigoureux, nous répondons aux exigences élevées des LED haute puissance, des modules IGBT, des dispositifs RF 5G et des applications aérospatiales, ce qui fait de nous un fournisseur national de premier plan de solutions en nitrure d'aluminium à très haute conductivité thermique.
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