高絕緣低損耗高溫共燒黑瓷的制備與性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-02-21 05:58
由于半導(dǎo)體通常具有光敏性,要求其封裝用的外殼具有遮光性,因此用于半導(dǎo)體芯片陶瓷封裝中的高溫共燒陶瓷的顏色必須是黑色。氧化鋁陶瓷在高溫共燒陶瓷中占有大部分市場(chǎng)份額,而其中的黑瓷又占有很大比例。目前國(guó)內(nèi)高溫共燒黑瓷的技術(shù)和生產(chǎn)工藝與國(guó)際先進(jìn)水平還有較大差距,但國(guó)外的技術(shù)封鎖使得我國(guó)在該領(lǐng)域的發(fā)展受到諸多限制,因此自主研制性能優(yōu)異的高絕緣低損耗的高溫共燒黑瓷具有重要的意義。氧化鋁黑瓷通常加入過渡元素氧化物作為著色劑,因此其體電阻率通常比白瓷有所降低,而介電損耗則會(huì)增大。而用于高溫共燒陶瓷的黑瓷必須具有高絕緣低損耗的特性,因此協(xié)調(diào)好著色效果與電性質(zhì)之間的關(guān)系是影響氧化鋁黑瓷實(shí)踐應(yīng)用的關(guān)鍵。本文采用了Mo、Cr和Ti的氧化物作為著色劑,并控制對(duì)電性能有影響的Ti的氧化物的使用比例,得到了高絕緣低損耗的高溫共燒黑瓷。通過研究得出如下結(jié)論:(1)通過研究流延漿料中溶劑、粘結(jié)劑、增塑劑、分散劑和無機(jī)粉體的作用,設(shè)計(jì)出流延漿料的配比,其中無機(jī)粉體以Mo、Cr和Ti的氧化物作為著色劑,粘結(jié)劑采用PVB,溶劑采用無水乙醇和乙酸丁酯,增塑劑采用DBP,通過球磨混料得到了分散均勻、無大顆粒團(tuán)聚的流延漿料。通過對(duì)...
【文章來源】:東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:90 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 氧化鋁陶瓷
1.3 高溫共燒陶瓷
1.4 高溫共燒黑瓷與陶瓷著色
1.5 流延工藝
1.5.1 流延漿料的組成
1.5.2 流延漿料的穩(wěn)定機(jī)理
1.5.3 流延漿料的流變性能
1.6 高溫共燒黑瓷的應(yīng)用領(lǐng)域
1.6.1 表面貼裝器件外殼
1.6.2 雙列直插式封裝
1.6.3 方型扁平式封裝
1.6.4 插針網(wǎng)格陣列封裝
1.6.5 球柵陣列封裝
1.7 本論文的選題背景和研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)原料、儀器與測(cè)試方法
2.1 實(shí)驗(yàn)原料與儀器
2.2 表征與測(cè)試方法
2.2.1 XRD物相分析
2.2.2 掃描電子顯微分析
2.2.3 熱重分析與示差掃描量熱
2.2.4 彎曲強(qiáng)度測(cè)試
2.2.5 熱膨脹系數(shù)測(cè)試
2.2.6 電性能測(cè)試
第三章 流延漿料和流延工藝研究
3.1 流延漿料工藝研究
3.1.1 流延漿料有機(jī)組分的設(shè)計(jì)
3.1.2 流延漿料制備工藝的研究
3.1.3 流延漿料的粘度模型
3.2 流延工藝研究
3.2.1 流延漿料干燥過程及其機(jī)理研究
3.2.2 流延生瓷帶的性能研究
3.3 本章小結(jié)
第四章 多層陶瓷生瓷樣品制備工藝研究
4.1 填孔工藝
4.2 絲網(wǎng)印刷工藝
4.2.1 印刷工藝參數(shù)研究
4.2.2 感光膜的厚度
4.2.3 漿料粘度
4.3 本章小結(jié)
第五章 高溫共燒黑瓷燒結(jié)工藝與性能研究
5.1 燒結(jié)溫度研究
5.2 燒結(jié)氣氛研究
5.3 生瓷樣品尺寸和層數(shù)燒結(jié)影響研究
5.4 黑瓷結(jié)構(gòu)表征與性能測(cè)試
5.4.1 結(jié)構(gòu)表征與分析
5.4.2 性能測(cè)試及研究
5.5 本章小結(jié)
第六章 高溫共燒黑瓷鍍敷和釬焊工藝研究
6.1 高溫共燒黑瓷的鍍覆工藝研究
6.1.1 鍍鎳工藝
6.1.2 鍍金工藝
6.2 高溫共燒黑瓷的釬焊工藝研究
6.2.1 金屬零件退火工藝研究
6.2.2 釬焊焊料控制研究
6.3 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論
7.1 全文總結(jié)
7.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表的論文及成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電子封裝材料的研究與應(yīng)用[J]. 張文毓. 上海電氣技術(shù). 2017(02)
[2]原料對(duì)鎂鋁尖晶石的形成和致密化的影響[J]. 孟慶新. 耐火與石灰. 2016(02)
[3]0.5mm節(jié)距數(shù);旌咸沾煞庋b外殼加工工藝研究[J]. 唐利鋒,龐學(xué)滿,陳寰貝,李永彬,夏慶水,曹坤. 固體電子學(xué)研究與進(jìn)展. 2016(01)
[4]TiO2添加量對(duì)Zn0.8Mg0.2ZrNb2O8微波介質(zhì)陶瓷結(jié)構(gòu)和性能的影響[J]. 宋福生,李月明,沈宗洋,洪燕,謝志翔,廖潤(rùn)華. 硅酸鹽學(xué)報(bào). 2015(12)
[5]氧化鋁多用途開發(fā)研究進(jìn)展[J]. 王麗萍,郭昭華,池君洲,王永旺,陳東. 無機(jī)鹽工業(yè). 2015(06)
[6]基于檸檬酸金鉀的電鍍金工藝研究[J]. 李寒松,張剛雷,胡孝昀. 南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(05)
[7]添加劑對(duì)氧化鋁陶瓷性能的影響[J]. 白軍信,李宏杰,張志旭,衛(wèi)海民,蔣文軍,曲海霞,肖永強(qiáng). 陶瓷. 2014(10)
[8]影響高精細(xì)絲網(wǎng)印刷質(zhì)量的因素[J]. 唐利鋒,曹坤,程凱,龐學(xué)滿. 固體電子學(xué)研究與進(jìn)展. 2012(02)
[9]聚乙烯醇縮丁醛溶液組分對(duì)Al2O3流延成型的影響[J]. 涂從紅,吳黎,朱麗慧,黃清偉. 硅酸鹽通報(bào). 2011(03)
[10]電子封裝陶瓷基片材料研究現(xiàn)狀[J]. 郝洪順,付鵬,鞏麗,王樹海. 陶瓷. 2007(05)
碩士論文
[1]微波外殼用氧化鋁陶瓷制備技術(shù)研究[D]. 胡進(jìn).東南大學(xué) 2016
本文編號(hào):3043942
【文章來源】:東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:90 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 氧化鋁陶瓷
1.3 高溫共燒陶瓷
1.4 高溫共燒黑瓷與陶瓷著色
1.5 流延工藝
1.5.1 流延漿料的組成
1.5.2 流延漿料的穩(wěn)定機(jī)理
1.5.3 流延漿料的流變性能
1.6 高溫共燒黑瓷的應(yīng)用領(lǐng)域
1.6.1 表面貼裝器件外殼
1.6.2 雙列直插式封裝
1.6.3 方型扁平式封裝
1.6.4 插針網(wǎng)格陣列封裝
1.6.5 球柵陣列封裝
1.7 本論文的選題背景和研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)原料、儀器與測(cè)試方法
2.1 實(shí)驗(yàn)原料與儀器
2.2 表征與測(cè)試方法
2.2.1 XRD物相分析
2.2.2 掃描電子顯微分析
2.2.3 熱重分析與示差掃描量熱
2.2.4 彎曲強(qiáng)度測(cè)試
2.2.5 熱膨脹系數(shù)測(cè)試
2.2.6 電性能測(cè)試
第三章 流延漿料和流延工藝研究
3.1 流延漿料工藝研究
3.1.1 流延漿料有機(jī)組分的設(shè)計(jì)
3.1.2 流延漿料制備工藝的研究
3.1.3 流延漿料的粘度模型
3.2 流延工藝研究
3.2.1 流延漿料干燥過程及其機(jī)理研究
3.2.2 流延生瓷帶的性能研究
3.3 本章小結(jié)
第四章 多層陶瓷生瓷樣品制備工藝研究
4.1 填孔工藝
4.2 絲網(wǎng)印刷工藝
4.2.1 印刷工藝參數(shù)研究
4.2.2 感光膜的厚度
4.2.3 漿料粘度
4.3 本章小結(jié)
第五章 高溫共燒黑瓷燒結(jié)工藝與性能研究
5.1 燒結(jié)溫度研究
5.2 燒結(jié)氣氛研究
5.3 生瓷樣品尺寸和層數(shù)燒結(jié)影響研究
5.4 黑瓷結(jié)構(gòu)表征與性能測(cè)試
5.4.1 結(jié)構(gòu)表征與分析
5.4.2 性能測(cè)試及研究
5.5 本章小結(jié)
第六章 高溫共燒黑瓷鍍敷和釬焊工藝研究
6.1 高溫共燒黑瓷的鍍覆工藝研究
6.1.1 鍍鎳工藝
6.1.2 鍍金工藝
6.2 高溫共燒黑瓷的釬焊工藝研究
6.2.1 金屬零件退火工藝研究
6.2.2 釬焊焊料控制研究
6.3 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論
7.1 全文總結(jié)
7.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表的論文及成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電子封裝材料的研究與應(yīng)用[J]. 張文毓. 上海電氣技術(shù). 2017(02)
[2]原料對(duì)鎂鋁尖晶石的形成和致密化的影響[J]. 孟慶新. 耐火與石灰. 2016(02)
[3]0.5mm節(jié)距數(shù);旌咸沾煞庋b外殼加工工藝研究[J]. 唐利鋒,龐學(xué)滿,陳寰貝,李永彬,夏慶水,曹坤. 固體電子學(xué)研究與進(jìn)展. 2016(01)
[4]TiO2添加量對(duì)Zn0.8Mg0.2ZrNb2O8微波介質(zhì)陶瓷結(jié)構(gòu)和性能的影響[J]. 宋福生,李月明,沈宗洋,洪燕,謝志翔,廖潤(rùn)華. 硅酸鹽學(xué)報(bào). 2015(12)
[5]氧化鋁多用途開發(fā)研究進(jìn)展[J]. 王麗萍,郭昭華,池君洲,王永旺,陳東. 無機(jī)鹽工業(yè). 2015(06)
[6]基于檸檬酸金鉀的電鍍金工藝研究[J]. 李寒松,張剛雷,胡孝昀. 南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(05)
[7]添加劑對(duì)氧化鋁陶瓷性能的影響[J]. 白軍信,李宏杰,張志旭,衛(wèi)海民,蔣文軍,曲海霞,肖永強(qiáng). 陶瓷. 2014(10)
[8]影響高精細(xì)絲網(wǎng)印刷質(zhì)量的因素[J]. 唐利鋒,曹坤,程凱,龐學(xué)滿. 固體電子學(xué)研究與進(jìn)展. 2012(02)
[9]聚乙烯醇縮丁醛溶液組分對(duì)Al2O3流延成型的影響[J]. 涂從紅,吳黎,朱麗慧,黃清偉. 硅酸鹽通報(bào). 2011(03)
[10]電子封裝陶瓷基片材料研究現(xiàn)狀[J]. 郝洪順,付鵬,鞏麗,王樹海. 陶瓷. 2007(05)
碩士論文
[1]微波外殼用氧化鋁陶瓷制備技術(shù)研究[D]. 胡進(jìn).東南大學(xué) 2016
本文編號(hào):3043942
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