PCB뉴스 - 질화알루미늄 세라믹 기판이란?

큐화알루미늄 세라믹 코팅은 우수한 열전도성과 전기절연성으로 인해 차세대 방열기판 및 전자소자 패키징에 이상적인 소재로 자리잡고 있으며, 민간 및 군수 분야에서 널리 사용되고 있습니다.

5G, 신에너지 차량 및 인공 지능 시대에 통합된 업스트림 및 다운스트림 레이아웃은 질화알루미늄 세라믹 기판 회사가 경쟁력을 향상시키기 위한 합리적인 선택이 되었습니다.

질화알루미늄 세라믹 기판의 장점

1. 높은 열전도율

질화알루미늄 세라믹 기판은 170-230 W/m·k의 높은 열전도율을 갖고 있어 방열에 유리하며 효과적으로 열 저항을 줄이고 방열 성능을 향상시킬 수 있습니다.

2. 내식성

질화 알루미늄 세라믹 기판은 내식성이 우수하며 산, 알칼리 및 고압 환경에서 사용할 수 있습니다.

3. 낮은 선팽창계수

질화알루미늄 세라믹 기판의 선팽창 계수는 매우 낮으며 고온에서도 우수한 치수 안정성을 유지할 수 있으며 변형되기 쉽지 않습니다.

4. 좋은 결합력

질화알루미늄 세라믹 기판과 금속층은 결합력이 강하고, 금속층과 세라믹 사이의 결합력이 높아 응용 장점이 크다.

5. 좋은 고주파 성능

질화알루미늄 세라믹 기판은 고주파 손실이 적고 유전율이 작은 특성을 갖고 있어 고주파 회로 설계 및 조립과 고밀도 조립에 사용할 수 있습니다. 20μm의 현재 기술 추세는 얇고, 가볍고, 콤팩트하며, 이는 더 짧고, 더 작고, 더 가볍고 더 얇은 장치를 구현하는 데 매우 도움이 됩니다.

6. 넓은 적용 범위

질화알루미늄 세라믹 기판은 위와 같은 장점을 가지고 있기 때문에 항공우주, 통신정보, 조명기구 및 기타 분야에서 널리 사용됩니다.

질화알루미늄 세라믹 기판 프레스 성형 공정

1. 원료 준비

질화알루미늄 세라믹 기판의 원료는 주로 질화알루미늄 분말, 바인더, 가소제, 용제 등을 포함합니다. 원료를 준비할 때 기판의 품질과 성능을 보장하기 위해 고순도 원료를 선택해야 합니다.

동시에 원료의 균일성과 안정성을 보장하기 위해 원료를 미세하게 분쇄하고 혼합해야 합니다.

2. 혼합 및 과립화

혼합은 기질의 구성과 품질을 보장하기 위해 다양한 원료를 일정 비율로 혼합하는 과정입니다. 혼합 과정에서 원료가 완전히 균일하게 혼합되도록 혼합 시간과 온도를 제어해야 합니다.

과립화란 혼합된 원료를 성형하기 쉽도록 일정한 모양과 크기의 입자로 만드는 공정입니다. 과립화 공정에서는 기판의 성형 품질과 성능을 보장하기 위해 입자의 크기와 모양을 제어해야 합니다.

3. 성형

성형은 과립화된 원료를 특정 모양과 크기의 질화알루미늄 세라믹 기판으로 압축하는 공정입니다.

성형 공정 중에 기판의 크기와 모양이 요구 사항을 충족하도록 압력과 온도를 제어해야 합니다. 동시에, 기판의 성형 효율성과 품질을 향상시키기 위해 성형 시간과 속도를 제어할 필요가 있습니다.

4. 탈지 및 소성

바인더 방전은 형성된 기판에서 접착제를 방출하여 기판이 일정한 강도와 안정성을 갖도록 하는 것입니다. 기판의 성능과 품질을 보장하려면 기판의 재질과 크기에 따라 탈지 온도와 시간을 제어해야 합니다.

소성은 접착되지 않은 기판을 고온에서 소결하여 기판이 일정한 밀도와 강도를 갖도록 하는 공정입니다. 소성 과정에서 기판의 성능과 품질을 보장하기 위해 온도와 시간을 제어해야 합니다.

5. 냉각 및 가공

냉각은 기판의 균열 및 기타 결함을 방지하기 위해 소성 후 기판을 점차적으로 냉각하는 프로세스입니다. 냉각 과정에서는 기판의 성능과 품질을 보장하기 위해 냉각 속도와 방법을 제어해야 합니다.

처리란 냉각된 기판을 추가로 처리하고 수정하여 기판의 외관과 품질을 개선하는 것입니다. 가공, 연삭, 연마 등 필요에 따라 가공 방법을 선택할 수 있습니다.

질화알루미늄 세라믹 기판 테이프 캐스팅 공정(무수)

1. 재료 및 혼합

질화알루미늄 세라믹 기판의 테이프 캐스팅 공정에서는 먼저 배치 및 혼합이 필요합니다.

이 단계는 주로 질화알루미늄 분말, 결합제, 가소제, 용제 및 기타 원료를 특정 공식 비율에 따라 혼합하는 단계를 포함합니다. 이 과정에서는 각 원료의 순도와 안정성을 확보하고, 균일하게 혼합될 수 있는지 확인하는 것이 최종 제품의 성능과 품질을 보장하는 데 필요합니다.

2. 가소화 및 주조

가소화 및 테이프 캐스팅은 테이프 캐스팅 공정의 핵심 단계입니다. 이 단계에서, 혼합된 원료는 가열되고 교반된 후 유동적인 플라스틱 슬러리가 됩니다. 이 슬러리를 예열된 캐스팅 롤러에 균일하게 캐스팅하여 얇은 필름을 형성합니다.

이 과정에서 필름의 두께, 균일성 및 평탄성을 보장하기 위해 온도, 압력 및 유속과 같은 매개변수를 제어해야 합니다.

3. 열처리 및 소성

가소화 및 주조 후에도 생성된 필름은 여전히 상대적으로 부드럽기 때문에 경도와 안정성을 향상시키기 위해 열처리 및 소성해야 합니다.

이 과정에서 필름은 예열, 가열, 유지, 냉각 등의 단계를 거쳐 물리적, 화학적 변화를 완료하고 안정적인 질화알루미늄 세라믹 기판을 형성합니다. 최종 제품의 성능과 품질을 보장하려면 특정 공식과 공정에 따라 열처리 및 소성 온도와 시간을 제어해야 합니다.

4. 냉각 및 가공

열처리 및 소성을 완료한 후에도 생성된 질화알루미늄 세라믹 기판은 여전히 상대적으로 뜨겁기 때문에 냉각이 필요합니다. 동시에 외관과 품질을 더욱 향상시키기 위해 가공 및 수정이 가능합니다. 가공, 연삭, 연마 등 필요에 따라 가공 방법을 선택할 수 있습니다.

이러한 가공방법을 통해 요구되는 두께, 평탄도, 외관을 갖춘 질화알루미늄 세라믹 기판을 얻을 수 있습니다.

질화알루미늄 기판의 검출에는 주로 다음과 같은 측면이 포함됩니다.

1. 외관 검사 : 기판 표면이 눈에 띄는 긁힘, 기포, 균열 등이 없이 평평하고 매끄러운지 확인합니다.

2. 치수 검사: 기판의 길이, 너비, 두께 및 기타 매개변수를 측정하여 요구 사항을 충족하는지 확인합니다.

3. 성분 검출: 화학적 분석, 스펙트럼 분석 및 기타 방법을 통해 기판의 질화알루미늄 함량과 불순물 성분을 검출하여 요구 사항을 충족하는지 확인합니다.

4. 기계적 특성 테스트: 기판의 경도, 굽힘 강도, 내마모성 및 기타 기계적 특성을 테스트하여 특정 기계적 부하를 견딜 수 있는지 확인합니다.

5. 전기적 성능 테스트: 다양한 전자 제품의 요구 사항을 충족하기 위해 기판의 전도성, 저항률 및 기타 전기적 특성을 테스트합니다.

6. 환경 적응성 테스트: 기판은 고온, 저온, 습도, 염수 분무 및 기타 환경 적응성에 대해 테스트되어 다양한 환경에서 정상적으로 작동할 수 있는지 확인합니다. 구체적인 검출 방법은 관련 표준 및 사양을 참조하세

요. 시험기관을 선택할 때에는 시험결과의 정확성과 신뢰성을 확보하기 위해 관련 자격과 경험을 갖춘 기관을 선택해야 합니다.

새로운 유형의 고열 전도성 세라믹 소재인 질화알루미늄은 열팽창 계수가 실리콘에 가깝고 방열 성능이 뛰어나며 무독성이므로 전자 산업의 기존 세라믹 기판을 대체할 수 있는 우수한 소재입니다. 따라서 방열 분야에서는 질화알루미늄 세라믹 기판 처리 잠재적 대체재로 인한 위협이 적습니다.