Влияние температуры обжига в вакууме на поверхностные дефекты полированных алюмооксидных подложек

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.

керамические подложки, керамический шликер, мелкодисперсный глинозем, вакуумный обжиг, качество поверхности

1. Бушминский И. П., Морозова Г. М. Технологическое проектирование микросхем СВЧ. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2001. 354 с.

2. АО «Поликор»: Офиц. сайт. URL: http://www.polikor.net (дата обращения: 15.10.2017).

3. ЗАО «НЭВЗ-КЕРАМИКС»: Офиц. сайт. URL: http://www.nevz-ceramics.com/ru (дата обращения: 15.10.2017).

4. CeramTec: Офиц. сайт. URL: http://www.ceramtec.com (дата обращения: 15.10.2017).

5. CoorsTec: Офиц. сайт. URL: http://www.coorstek.com (дата обращения: 15.10.2017).

6. DuPont: Офиц. сайт. URL: http://www.dupont.com (дата обращения: 15.10.2017).

7. KYOCERA: Офиц. сайт. URL: http://global.kyocera.com (дата обращения: 15.10.2017).

8. MARUWA: Офиц. сайт. URL: http://www.maruwa-g.com/e/ (дата обращения: 15.10.2017).

9. MICROCERTEC: Офиц. сайт. URL: http://www.microcertec.com/index-en.html (дата обращения: 15.10.2017).

10. Centerline Technologies: Офиц. сайт. URL: http://www.centerlinetech-usa.com/ (дата обращения: 15.10.2017).

11. Microtool, Inc.: Офиц. сайт. URL: http://www.microtoolinc.com (дата обращения: 15.10.2017).

12. Micro-precision technologies, Inc.: Офиц. сайт. URL: http://www.micropt.com (дата обращения: 15.10.2017).

13. Богданов Ю., Кочемасов В., Хасьянова Е. Неорганические подложки. Характеристики, критерии выбора // Электроника НТБ. 2014. № 1. С. 204-216.

14. СаврукЕ. В., Смирнов С. В. Исследование структуры поверхности подложек ГИС СВЧ из алюмооксидной керамики после электронной и лазерной обработки // Доклады ТУСУРа. 2010. № 1 (21). С. 123-127.

15. Игумнов Д. В., Королев Г. В., Громов И. С. Основы микроэлектроники. М.: Высш. шк., 1991. 254 с.

16. Кумачева С. А., Непочатов Ю. К., Денисова А. А. Технология изготовления корундовых подложек ВК-100 методом пленочного литья // Современная электроника. 2017. № 3. С. 20-24.

17. Almatis: Офиц. сайт. URL: http://www.almatis.com (дата обращения: 15.10.2017).

18. Mistler RichardE., Twiname Eric R. Tape Casting: Theory and Practice. Springer, 2012. 330 р.