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      陶瓷電路基板材料的性能研究

      作者:佳日豐泰 2020/08/31 11:09:40 瀏覽量:87

        隨著科技的發展,印刷電路板已成為不可或缺的電子部件,目前印刷電路板已改稱為電子基板。傳統無機基板以Al2O3、SiC、BeO 和AlN等為基材,這些材料在熱導率、抗彎強度以及熱膨脹系數方面有良好的性能,現廣泛應用于MCM電路基板行業。這次研究的電路基板材料是以微米Al2O3 和CaZrO3 為主要原料,采用硅碳棒電阻爐燒結制備而成,進而探究其相對密度、介電常數以及介電損耗性能。

      陶瓷電路基板

      相對密度分析

        上圖是添加不同量微米Al2O3 和納米CaZrO3粉后對氧化鋁陶瓷集成電路基板材料相對密度的影響。由圖可知隨著溫度的升高,其基板材料的相對密度隨著升高,溫度達到1100 ℃達到最大值。當微米Al2O3 的添加量為60 wt%,納米ZrO2 的添加量為10 wt% 時,氧化鋁陶瓷集成電路基板材料的相對密度相對其它配方最大,此時樣品較致密,有利于氧化鋁陶瓷集成電路基板材料力學性能的提高。

      相對密度

      介電常數分析

        上圖是基板材料的介電常數隨燒結溫度變化曲線??煽闯鲭S著溫度升高,其介電常數隨之升高。當溫度達到1100 ℃時,介電常數達到最大值。當微米Al2O3 添加量從50 wt% 變化至65 wt%,納米CaZrO3 添加量從20 wt% 變化至5 wt% 時,氧化鋁集成電路基板材料的介電常數呈先增加后減少的趨勢。當微米Al2O3 含量為60 wt%,納米CaZrO3 含量為10 wt% 的時候,所制備的樣品性能最佳。這是因為影響介電常數的因素是多方面的,只要涉及配方組成中化學組成,當堿金屬離子氧化物的含量越多,其介電常數越大。另外,溫度升高過程中各離子和偶極子的熱運動會隨著加強,最終導致介電常數增加。

      介電常數

      介質損耗分析

        上圖是基板材料的介質損耗隨燒結溫度變化曲線??傻玫诫S著溫度的升高,介質損耗逐漸下降。當微米Al2O3 在50 wt% 至65 wt% 之間變化,納米CaZrO3在20 wt% 至5 wt% 之間變化時,介質損耗先減少后增加,當微米Al2O3 添加量為60 wt%,納米CaZrO3 添加量為10 wt%,且當燒結溫度為1100 ℃時,燒結后樣品的介質損耗值最小。

      介質損耗

        物質的介質損耗是由物質內部電子、離子漏導損耗以及空間電荷極化所引起,因而物質的體積電阻率越小,其介質損耗越大。樣品中CaZrO3的存在,使得二價Ca離子以及四價Zr離子對其他低價位的離子產生壓抑效應,使得樣品的介質損耗增加,而Na2O 和K2O 的存在,使得K離子和Na離子由于雙堿效應的作用,使得網絡結合緊密,從而樣品的介質損耗較小。

      發布時間:2020/08/31 11:09:40 返回列表
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