氮化鋁基復合基板材料的低溫燒結(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為是集成電路和電子封裝基板最理想的材料。然而,AlN為強共價鍵結(jié)合,熔點高、自擴散系數(shù)小,從而導致其燒結(jié)成本高,限制了氮化鋁陶瓷在工業(yè)生產(chǎn)的應用。
　　本文以AlN為主要原料,設計了CaSiO3、CaO-B2O3-ZnO-SiO2(CBZS)玻璃和B2O3-MgO-SiO2-ZrO2(BMSZ)玻璃三個系列的低溫燒結(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、熱學性能、介電性能以及力學性能的影響規(guī)律。
　　(1)系統(tǒng)研究了CaSiO3單一添加和CaSiO3-Y2O3復合添加對氮化鋁陶瓷的低溫燒結(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℃達到致密化燒結(jié),熱導率最高可達到72.57 W/(m·K)。
　　(2)以BMSZ玻璃為添加劑,制備了BM

3、SZ/AlN玻璃-陶瓷復合基板材料,研究了玻璃添加量的變化對復合材料低溫燒結(jié)的影響規(guī)律。當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-陶瓷復合基板材料。研究了玻璃軟化點和含量對復合材料燒結(jié)的影響機理。當CBZS玻璃含量為65 wt%時,750℃常壓燒結(jié)得到致密結(jié)構(gòu)