氧化铝陶瓷粉：先进电子封装中的陶瓷材料

　　电子封装基片材料的种类很多，常用基片主要分为塑料封装基片、金属封装基片和陶瓷封装基片3大类，目前以塑料为封装材料最为广泛。但塑料封装材料通常热导率不高、可靠性不好，在要求较高的场合并不适用;金属封装材料热导率高，但一般热膨胀系数不匹配，而且价格较高;陶瓷封装虽然不是主要的封装形式，但其作为一种气密性封装，热导率较高，毫无疑问是今后封装材料的发展方向。

　　那又有哪些陶瓷材料会被用以电子封装呢?

　　1、Al2O3陶瓷

　　Al2O3陶瓷是目前应用最成熟的陶瓷基片材料，其价格低廉，尺寸精度高，与金属的附着力好，耐热冲击性和电绝缘性较好，制作和加工技术成熟是一种综合性能较为理想的基片材料，因而使用最广泛，占陶瓷基片材料的90%。

　　2、AIN陶瓷

　　AIN陶瓷基片是一种新型的基片材料，具有优良的热传导性、可靠的电绝缘性、低的介电常数和介电损耗、无毒，以及与硅相匹配的热膨胀系数等一系列优良特性，被认为是新一代高集成度半导体基片和电子器件封装的理想材料，受到了国内外研究者的广泛重视。

　　但是，AIN陶瓷的制备工艺复杂，成本高，故至今仍未能进行大规模的生产和应用。

　　3、BN陶瓷

　　BN具有较好的综合性能，但作为基片材料，它没有突出的优点，价格昂贵，而且热膨胀系数又远小于Si的，易形成较大的热应力(Si在室温至673℃范围内热膨胀系数为(3.5～3.8)×10-6℃)，BN目前仍处于研究和推广中。

　　4、氧化铍(BeO)

　　BeO材料密度低，具有纤锌矿型和强共价键结构，其粉末与基片均为白色。相对分子量较低，导致材料热导率高，如纯度为99%的BeO陶瓷室温热导率可达310W/(m·K)。其禁带宽度高达10.6eV，介电常数为6.7，弹性模量为350GPa，抗弯强度为200MPa，具有良好的综合性能。

　　BeO的生产成本很高，这也限制了它的生产和推广应用。其用途仅限于以下几个方面:高功率晶体管的散热片、高频及大功率半导体器件的散热盖板、发射管、行波管、激光管、速调管等。

　　5、SiC陶瓷

　　SiC陶瓷的热导率很高，是Al2O3的13倍，而且电绝缘性好，热膨胀系数低于Al2O3和AIN。但是，SiC的介电常数太高，是AIN的4倍，耐压强度低，所以仅适合密度较低的封装而不适合高密度封装。除了用于集成电路组件、阵列组件以及激光二极管等之外，也用于具有导电性的(机构)结构零件。

　　6、Si3N4陶瓷

　　Si3N4陶瓷基片具有很高的电绝缘性能和化学稳定性，热稳定性好，机械强度大，除了加压烧结品外，也可做成绝缘薄膜使用，尤其是可用于制造高集成度的大规模集成电路板。

　　目前来说，就材料性质而言，氮化铝和氮化硅无疑是最好的封装材料，但是考虑到成本因素，氧化铝因其突出的性价比应用最为广泛。

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