[发明专利]一种电子封装用低成本高强氧化铝陶瓷基片的制备方法

说明书

本发明涉及电子封装用陶瓷材料技术领域，具体是一种电子封装用低成本高强氧化铝陶瓷基片的制备方法。制备工艺包括以下步骤：（1）制备氧化铝细粉；（2）将氧化铝粉与溶剂混合制备稳定性好的浆料，通过高梯度磁选机除去氧化铝细粉中的铁杂质；（3）将提纯后的氧化铝细粉、溶剂、分散剂、粘结剂、增塑剂、烧结助剂加入到球磨罐中，经行球磨机混合，通过流延法制备氧化铝陶瓷素坯，烧结，得到高强氧化铝陶瓷基片。本发明制备的氧化铝陶瓷基片具有强度高、韧性大、介电常数小等优点，且成本低廉，在高端小型化电子封装领域具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及电子封装用陶瓷材料技术领域，具体是一种电子封装用低成本高强氧化铝陶瓷基片的制备方法。

背景技术

氧化铝电子封装材料用于承载电子元器件及其连接线路，并具有良好的电绝缘性。封装对芯片具有机械支撑和环境保护作用，对器件和电路的热性能、可靠性起着重要作用。方形扁平无引脚封装（CQFN）是一种新型的表面贴装型电子封装形式，现在亦多称为LCC封装。对于LCC封装形式，其背面四周配置有电极触点，由于无引线，所以导电路径较短，电气性能优良，同时贴装面积比CQFP型封装小，安装高度也较低，这些都有利于电子元器件的性能提升，体积减小，可靠性提高，是近年来国内外电子封装产品研究和应用的主要方向。

传统氧化铝陶瓷封装材料的抗弯强度仅400.0MPa，可实现最小3×3mm²CQFN外壳的制作。当外壳尺寸进一步减小时，由于陶瓷材料自身的强度较低，无法满足可靠性要求，在封口、焊接、组装时易出现陶瓷开裂或漏气等问题，无法满足应用需求。针对这一问题，京瓷公司开发出抗弯强度超过500.0MPa的氧化铝多层陶瓷材料（AO700系列）。烧结后陶瓷晶粒尺寸集中在3~5μm；陶瓷韧性高，抗断裂能力强，在大规模集成电路外壳方面具备极好的可靠性，实现了最小1.2×1.6mm²、焊盘节距仅0.5mm的CQFN封装外壳的量产，并成功应用于包括三代GaN功率器件及MMIC和ADC/DAC电路封装卫星及手持式通信终端中的晶体振荡器等封装领域。但是目前，该类材料及产品国内还是空白。

针对上述问题，本发明以国产氧化铝粉为原料，通过粒度和纯度控制，以及流延成型工艺和配方的改进，制备出低成本高强氧化铝陶瓷基片，在小尺寸电子封装领域具有广阔的应用前景。

发明内容

本发明解决现有的流延法制备的氧化铝陶瓷基片强度低、介电性能差的问题，提供一种工艺简单、成本低廉的电子封装用高强度氧化铝陶瓷基片的制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种氧化铝陶瓷基片的制备方法，以粒径为2.0±0.5μm、其铁杂质含量低于20ppm的高纯氧化铝细粉为原料，通过流延法制备获得氧化铝陶瓷基片。

本发明所述的高纯氧化铝细粉要求细粉粒径为2.0±0.5μm、其铁杂质含量低于20ppm。采用上述原料应用于氧化铝陶瓷基片，能够有效的提高基片的强度、韧性，减小介电常数，在高端小型化电子封装领域具有广阔的应用前景。

本发明另外提供了一种电子封装用低成本高强氧化铝陶瓷基片的制备方法，包括如下步骤：