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藍寶石陶瓷電路板在MEMS器件發(fā)揮的作用

已有 498 次閱讀2023-5-18 11:26 | 藍寶石陶瓷, 陶瓷線(xiàn)路板

藍寶石陶瓷電路板MEMS器件發(fā)揮的作用

 

基礎介紹:

藍寶石陶瓷基板是一種高硬度、高強度、高熔點(diǎn)的陶瓷材料,其主要成分是氧化鋁(Al2O3)。藍寶石陶瓷基板的制備方法是在高溫高壓下燒結制成。藍寶石陶瓷基板的晶體結構具有六方晶系,其晶體密度為3.98 g/cm³,熔點(diǎn)為2040℃。

 

 

項目

加工指標

備注

外形尺寸

6英寸(150/159mm/4英寸(100/104mm

直徑公差±0.05mm

厚度

1mm/0.7mm

厚度公差±0.002mm

平行度

10″

 

厚度一致性

2μm@25pcs

 

光潔度

80/50 

 

表面平整度

PVRMS≤1/4λ@632.8mm

 

鍍膜

不鍍膜

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

性能特點(diǎn):

藍寶石陶瓷基板具有優(yōu)異的物理性質(zhì)和化學(xué)穩定性,能夠在高溫和惡劣環(huán)境下工作,同時(shí)也具有良好的機械和熱特性。其高硬度和抗腐蝕性使其成為MEMS器件中的理想基板材料。

例如,藍寶石陶瓷基板具有以下性能特點(diǎn):

 

高硬度:藍寶石陶瓷基板的硬度可達到9.0 Mohs,比玻璃和石英基板更高,因此具有更好的抗刮擦性和抗磨損性。

 

 

抗腐蝕性:藍寶石陶瓷基板具有極高的化學(xué)穩定性,不會(huì )受到酸堿等化學(xué)物質(zhì)的腐蝕。

 

 

高熔點(diǎn):藍寶石陶瓷基板的熔點(diǎn)高達2040℃,可以承受高溫環(huán)境下的應力和熱循環(huán)。

 

 

低熱膨脹系數:藍寶石陶瓷基板的熱膨脹系數非常小,因此能夠實(shí)現更高的精度和穩定性。

 

 

應用領(lǐng)域的介紹:

藍寶石陶瓷基板在MEMS器件制造領(lǐng)域有著(zhù)廣泛的應用,如加速度計、壓力傳感器、微型電機等,其高品質(zhì)和卓越的性能使其在微機電系統(MEMS)的制造中成為了首選材料。

例如,在加速度計的應用中,藍寶石陶瓷基板作為慣性質(zhì)量塊的載體,能夠承受高速振動(dòng)和慣性力,同時(shí)具有更好的精度和穩定性。在壓力傳感器的應用中,在藍寶石陶瓷基板上制造微結構和薄膜,能夠實(shí)現更高的靈敏度和精度。


 

高純度和均勻性:

藍寶石陶瓷基板具有非常高的純度和均勻性,可以保證器件在制造過(guò)程中的穩定性和一致性。根據市場(chǎng)調研數據,藍寶石陶瓷基板的純度可以達到99.999%,同時(shí)其內部的應力和熱膨脹系數非常小,能夠有效避免因熱應力而引起的器件失效。

良好的機械性能:

藍寶石陶瓷基板具有非常好的機械性能,具有很高的抗彎曲和抗壓強度。根據市場(chǎng)調研數據,藍寶石陶瓷基板的抗彎曲強度可達到500MPa以上,抗壓強度可達到2GPa以上。這些優(yōu)秀的機械性能,可以保證器件在制造和使用過(guò)程中的穩定性和可靠性。

高溫穩定性:

藍寶石陶瓷基板具有非常好的高溫穩定性,能夠在高溫環(huán)境下保持穩定的性能。根據市場(chǎng)調研數據,藍寶石陶瓷基板的使用溫度可達到2000℃以上,且其熱導率非常高,可以有效提高器件的散熱效果。

高耐腐蝕性:

藍寶石陶瓷基板具有非常高的耐腐蝕性,可以在酸、堿和高溫等惡劣環(huán)境下保持穩定的性能。根據市場(chǎng)調研數據,藍寶石陶瓷基板的化學(xué)穩定性非常好,可以在多種化學(xué)介質(zhì)中長(cháng)期使用而不受影響。

 

與其他材料的比較

與其他基板材料相比,藍寶石陶瓷基板具有更好的性能和穩定性,能夠滿(mǎn)足MEMS器件制造中對高精度、高穩定性、高耐腐蝕性和高溫穩定性等方面的需求。相比之下,傳統的玻璃和石英基板易受到機械性能的影響,同時(shí)其熱膨脹系數大,容易產(chǎn)生熱應力,從而影響器件的穩定性和可靠性。

 

制造工藝:

藍寶石陶瓷基板的制造過(guò)程需要經(jīng)過(guò)粉末處理、壓制成型、烘干和燒結等多個(gè)工藝步驟。其中,粉末處理是制造過(guò)程中最關(guān)鍵的一步,需要使用高純度的Al2O3原料,并嚴格控制各個(gè)環(huán)節的工藝參數,以保證制造出的基板質(zhì)量和穩定性。

應用領(lǐng)域:

藍寶石陶瓷基板的應用領(lǐng)域非常廣泛,特別是在MEMS器件制造領(lǐng)域中具有重要的應用價(jià)值。藍寶石陶瓷基板可以用于制造各種MEMS器件,如加速度計、壓力傳感器、慣性導航系統等。此外,它還可以用于制造高功率半導體器件、LED芯片、太陽(yáng)能電池等。

應用廠(chǎng)家:

目前國內外都有多家知名企業(yè)在生產(chǎn)藍寶石陶瓷基板和開(kāi)展相關(guān)的研發(fā)工作。國內一些知名廠(chǎng)家如深圳市迅磊科技有限公司、廣東和利時(shí)新材料有限公司等都有涉及該領(lǐng)域的研究和生產(chǎn)經(jīng)驗。國外也有一些知名企業(yè),如美國GT Advanced Technologies公司、日本SUMCO技術(shù)研究所等。

 

結合上述對藍寶石陶瓷基板在MEMS器件制造領(lǐng)域的應用和優(yōu)勢進(jìn)行詳細介紹,可以讓讀者更加全面深入地了解該材料在該領(lǐng)域中的應用前景和優(yōu)勢,促進(jìn)該材料在市場(chǎng)中的推廣和應用。


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