银基多层氮化铝陶瓷基板低温共烧的工艺研究.pdfVIP

专题报道 银基多层氮化铝陶瓷基板低温共烧的工艺研究 戎瑞芬，汪荣昌，顾志光 （复旦大学材料科学系，上海 200433） 摘要：从低温共烧的工艺角度来研究氮化铝坯片和银浆的排胶，从而确立排胶的温度及烧结气氛的控 制。结果表明，二次排胶法与在氮气气氛中加入微量氧进行烧结，获得了综合性能优良的银布线多层陶瓷 基板。 关键词：氮化铝；银浆；排胶；低温共烧 中图分类号：TN405;TB35文献标识码：A 文章编号： ( 200433，China) Abstract: Key words: AlN；Ag conductor paste；vehicle evacuation；LTCC AlN多层基板制备工艺流程图见图1。 1 引言 随着半导体IC芯片集成化、速度和功率的日益 提高，以及电子整机向小、轻、薄方向发展，对 与之相适应的高密度电路基板的要求也越来越高。 过去采用高温共烧技术制成的多层陶瓷基板，由于 布线导体材料必须是诸如钨、锰等高熔点金属，不 仅电阻大，性能差，而且成本高，很难推广应用。 而AlN/glass复合材料的烧结温度可控制在1000℃ 以内，从而使得和高导电银的共烧成为可能。 本文将研究以银为共烧布线材料，采用丝网印 刷金属化图形，流延制备AlN/glass复合材料坯 片，来实现低温共烧。 2 实验过程 图1 多层基板制备工艺流程图AlN M ar ch 200 4 Semiconduct or Technol ogy Vol . 29 No. 3 41 专题报道 2.3.2排胶与共烧 2.1 流延坯的原料组成AlN 共烧的初期段为AlN流延素坯的排胶阶段。由 采用SHS-AlN粉为初始原料，经抗水化处理后 于流延坯和金属浆料内含有大量的载体和粘结剂， 得到抗水性AlN粉末(H-AlN)。选用了无水乙醇 烧结前必须排胶，才能进入烧结阶段。 (EOH)和丁酮(MEK)的二元恒沸混合物做溶剂，磷 本实验采用空气气氛下二次排胶工艺，即在第一 酸三乙酯(TEP)作分散剂，聚乙烯醇缩丁醛(PVB)作 次升温后，降温，再进入第二次升温进行排胶与烧 粘结剂，聚乙二醇(PEG)和邻苯二甲酸二乙酯(PHT) 结。具体工艺为：室温 → 450℃, 升温速率约为2℃ 作增塑剂。 AlN流延坯的厚度根据实验需要进行调 /min；450℃ → 室温，自然冷却；室温 → 600℃,升 整，本实验采用坯片厚度为0.2mm。 温速率约为5℃ /min； 600℃→ 930℃,在600℃时通 2.2共烧金属浆料的组分材料制备 N及微O，升温到930℃，在930℃ 时保持30min， 2 2 银导体浆料由银粉、玻璃粘结剂、氧化物和