Важной задачей изготовления алюмооксидных керамических подложек (ВК-100), используемых в гибридных интегральных схемах, является получение качественной полированной поверхности с минимальным количеством дефектов в виде пор и раковин, а также снижение размеров самих дефектов. Качественная полированная поверхность позволяет наносить на подложку рисунки схем с большей плотностью межсоединений, применять более сложные топологии резисторов, создавать чип-индуктивности с меньшим шагом, снижать массу и габариты делителей мощности Вилкинсона, циркуляторов, вентилей и полосовых фильтров. В статье обоснован выбор изготовления керамических подложек методом литья шликера на пленку, исходных компонентов керамического шликера, описаны этапы приготовления шликера. При выборе основного компонента шихты предпочтение было отдано высокодисперсному, с высокой чистотой по наличию примесей глинозему марки CT 3000 SG фирмы Almatis. Пооперационно представлена технология изготовления керамических подложек. Спекание керамических образцов подложек алюмооксидной керамики ВК-100 проведено в вакууме, который обеспечивает наиболее стабильный результат по свойствам в сравнении со спеканием в среде инертных газов, водороде или на воздухе. Керамические образцы, обожженные при различных температурах, были исследованы на основные физико-технические характеристики. Керамика ВК-100 на основе высокодисперсного глинозема обладает мелкокристаллической структурой, повышенной прочностью, меньшим количеством поверхностных дефектов по сравнению с керамикой, изготовленной по спековой технологии с использованием глинозема марки ГН (керамика «Поликор»). Результаты анализа полученных данных позволили определить зависимость количества дефектов полированной поверхности подложек от температуры спекания в вакууме, а также установить оптимальный режим обжига и состав керамического шликера.
An important task of the manufacture of alumina ceramic substrates used in a hybrid integrated circuit is to obtain high-quality polished surface with a minimum number of defects such as pores and cavities, as well as reducing the sizes of defects. High-quality polished surface can be applied to substrate schemes with greater density of interconnect, to apply a more complex topology with resistors, reducing the weight and dimensions of the elements and band pass filters. In the article the choice of producing ceramic substrates by casting the slurry on a film, the original components of the ceramic slip, the stages of preparation of the slip, and technology of manufacturing of ceramic substrates are proved. Vacuum selected as the sintering atmosphere provides the most stable results. Ceramic samples sintered at different temperatures, were investigated to determine their basic physical and technical characteristics. The results of the analysis of the obtained data allowed determining the dependence of the number of defects of the polished surface of the substrate to the temperature of sintering in vacuum and the optimal mode of firing and the composition of the ceramic slip.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.