谢建军 王亚黎 施誉挺 李德善

丁毛毛1 翟甜蕾1 章 蕾1 吴志豪2 施 鹰1

（1上海大学材料科学与工程学院电子信息材料系 上海 200444）（2上海申和热磁电子有限公司 上海 200444）

前言

随着电子元器件功率密度的日益增大，陶瓷基板的应用越来越广泛。目前普遍使用的陶瓷基板材料主要有Al2O3、BeO、Si3N4、莫来石、AlN以及玻璃陶瓷。其中Al2O3和AlN陶瓷因无毒、原料来源广泛，介电常数小，机械性能好，同时制备工艺性好，既可以用流延成形又可以常压烧结，所以是两种使用占比最高的电子封装导热基板。

但是若将Al2O3和AlN陶瓷材料应用于电子封装领域，首先要解决其和金属的敷接问题。近几年这方面的研究工作也很活跃，目前常见的金属敷接方法主要有：Al2O3、AlN陶瓷和钨、铜、钛和铝等金属的结合［1～3］。在与不同金属结合的方法过程中都有不可避免的缺点，如Al2O3、AlN陶瓷和金属钨的结合共烧温度很高达1 900℃，工艺条件要求苛刻，而且形成的是厚膜电路，无法应用在电力电子技术领域。它和金属铝的结合相对容易，但是铝的化学性质十分活泼，非常容易与空气中的氧发生化学反应而在其表面上形成一层化学性质稳定、结构致密的氧化膜，这层氧化膜的厚度通常在几十纳米左右。该氧化膜的存在严重阻碍了铝和陶瓷的接合，使得其接合强度低而且牢固性差，所以在使Al2O3、AlN陶瓷敷铝方法中，必须去除熔化的铝液表面那层致密的氧化膜，铝液才能够湿润Al2O3、AlN陶瓷基板，从而与Al2O3、AlN陶瓷基板牢固地粘结在一起。Al2O3、AlN陶瓷和金属铜在敷接过程中，由于Cu与Al2O3、AlN陶瓷的浸润性差异，所以通常需要采取不同的工艺进行敷接，才能将Cu箔与Al2O3、AlN陶瓷紧密结合。……