氮化鋁基復(fù)合基板材料的低溫?zé)Y(jié)及其性能研究.pdf

1、氮化鋁是一種新型的電子陶瓷材料,因其綜合性能良好而被認(rèn)為是集成電路和電子封裝基板最理想的材料。然而,AlN為強(qiáng)共價鍵結(jié)合,熔點高、自擴(kuò)散系數(shù)小,從而導(dǎo)致其燒結(jié)成本高,限制了氮化鋁陶瓷在工業(yè)生產(chǎn)的應(yīng)用。
　　本文以AlN為主要原料,設(shè)計了CaSiO3、CaO-B2O3-ZnO-SiO2(CBZS)玻璃和B2O3-MgO-SiO2-ZrO2(BMSZ)玻璃三個系列的低溫?zé)Y(jié)材料,并添加量了適量的稀土類燒結(jié)助劑Y2O3,采用常壓燒結(jié)方法

2、,在不同溫度下獲得致密結(jié)構(gòu)的氮化鋁基復(fù)合材料。系統(tǒng)分析了燒結(jié)助劑對AlN陶瓷燒結(jié)性能、熱學(xué)性能、介電性能以及力學(xué)性能的影響規(guī)律。
　　(1)系統(tǒng)研究了CaSiO3單一添加和CaSiO3-Y2O3復(fù)合添加對氮化鋁陶瓷的低溫?zé)Y(jié)。相比于僅添加單一助劑CaSiO3,Y2O3加入能夠利用助劑的相互協(xié)同作用使氮化鋁陶瓷在1625℃達(dá)到致密化燒結(jié),熱導(dǎo)率最高可達(dá)到72.57 W/(m·K)。
　　(2)以BMSZ玻璃為添加劑,制備了BM

3、SZ/AlN玻璃-陶瓷復(fù)合基板材料,研究了玻璃添加量的變化對復(fù)合材料低溫?zé)Y(jié)的影響規(guī)律。當(dāng)BMSZ玻璃含量為70wt％時,825℃常壓燒結(jié)得到致密結(jié)構(gòu)的BMSZ/AlN玻璃-陶瓷,具有較低的相對介電常數(shù)和介電損耗,是一種良好的低溫共燒陶瓷。
　　(3)以CBZS玻璃為添加劑,制備了CBZS/AlN玻璃-陶瓷復(fù)合基板材料。研究了玻璃軟化點和含量對復(fù)合材料燒結(jié)的影響機(jī)理。當(dāng)CBZS玻璃含量為65 wt%時,750℃常壓燒結(jié)得到致密結(jié)構(gòu)