Im Bereich der Elektronikindustrie ist Aluminiumoxidsubstrat aufgrund seiner hervorragenden Isolierung, chemischen Stabilität, hohen Wärmeleitfähigkeit und guten Hochfrequenzleistung zu einem unverzichtbaren Grundmaterial für elektronische Komponenten geworden. Es übernimmt nicht nur die Rolle der Unterstützung und Wärmeableitung, sondern gewährleistet auch die Isolationsleistung elektronischer Komponenten. Aluminiumoxid-Gussaufschlämmung ist der wichtigste Rohstoff für die Herstellung von Aluminiumoxid-Keramiksubstraten, und ihre Zusammensetzung und Eigenschaften bestimmen direkt die Qualität und Leistung des Endprodukts. Der Zweck dieses Artikels besteht darin, zu untersuchen, wie sich die Eigenschaften von Aluminiumoxidpulver, einschließlich Reinheit, Größe und spezifischer Oberfläche, Morphologie und Dispersion, auf den Gießprozess und die Leistung von Aluminiumoxid-Keramiksubstraten auswirken.
Reinheitseffekt
Die Reinheit des Aluminiumoxidpulvers ist die Grundlage für die Qualität der Gussaufschlämmung. Der erforderliche Aluminiumoxidgehalt beträgt in der Regel nicht weniger als 95 %, um negative Auswirkungen von Verunreinigungen auf das Aussehen, die Schrumpfung, die Mikrostruktur und die Leistung des Endprodukts zu vermeiden. Beispielsweise führen Aluminiumoxidpulver, die freie Fe-Partikel enthalten, während des Sinterprozesses zu einer Farbentwicklung im Inneren oder auf der Oberfläche der Keramik und bilden Flecken, die nicht nur das Aussehen beeinträchtigen, sondern auch die Isolationsleistung verringern.
Der Einfluss der Pulvergröße und der spezifischen Oberfläche
Die Größe des Aluminiumoxidpulvers wird im Bereich von 0,3–1,7 μm kontrolliert und die spezifische Oberfläche liegt zwischen 2–11 m²/g, was einen wichtigen Einfluss auf die Dichte des Endprodukts hat. Pulver mit kleiner Partikelgröße hat eine größere Oberfläche und Oberflächenenergie, was die Verdichtung des Gussfilms begünstigt. Eine zu kleine Partikelgröße erhöht jedoch den Bedarf an Zusatzstoffen wie Dispergiermitteln und Bindemitteln, verschlechtert die Fließfähigkeit der Aufschlämmung, erhöht die Sinterschrumpfung und verringert die Sinterdichte.
Einfluss der Pulvermorphologie
Die Morphologie von Aluminiumoxidpulver ist vielfältig, einschließlich kugelförmig, flockenförmig, faserig und unregelmäßig. Aufgrund ihrer glatten Oberfläche und guten Fließfähigkeit tragen die kugelförmigen Partikel zur Verbesserung der Dichte des Endprodukts bei. Im Gegensatz dazu bilden sich bei nicht-kugelförmigen Partikeln nach dem Sintern leicht Lücken, was den Verdichtungsprozess beeinträchtigt.
Optimierung der Dezentralisierung
Die Verbesserung der Dispersion des Pulvers in der Aufschlämmung ist der Schlüssel zur Gewährleistung der Qualität des Endprodukts. Zusätzlich zur Zugabe von Dispergiermitteln kann die Pulveroberflächenmodifikationsbehandlung, wie z. B. chemische Modifikation oder physikalische Behandlung, die Dispersions- und rheologischen Eigenschaften der Aufschlämmung erheblich verbessern und so den Gießprozess optimieren.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Eigenschaften von Aluminiumoxidpulver eine entscheidende Rolle im Gießprozess zur Herstellung von Aluminiumoxid-Keramiksubstraten spielen. Durch die strenge Kontrolle der Reinheit, Größe, Oberfläche und Morphologie des Pulvers sowie die Optimierung der Dispersion können die wichtigsten Leistungsindikatoren wie Wärmeleitfähigkeit, spezifischer Widerstand, Dielektrizitätskonstante, chemische Stabilität und mechanische Festigkeit des Aluminiumoxid-Keramiksubstrats erheblich verbessert werden. Mit dem kontinuierlichen Fortschritt der Materialwissenschaft und der Herstellungstechnologie wird die eingehende Untersuchung und Feinregulierung der Eigenschaften von Aluminiumoxidpulver in Zukunft die Anwendung und Entwicklung von Aluminiumoxidkeramiksubstraten im Bereich hochwertiger elektronischer Komponenten weiter vorantreiben. und bieten eine solide Grundlage für die nachhaltige Entwicklung der Elektronikindustrie.
