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AlN多层陶瓷基板一体化封装

2021-06-22秦超张伟李富国王颖麟

电子元器件与信息技术 2021年3期

秦超,张伟,李富国,王颖麟

(中国电子科技集团公司第二研究所,山西 太原 030024)

0 引言

随着现代通讯技术的迅猛发展,多层陶瓷基板凭借其灵活布线、三维集成等优势广泛应用于航空航天、卫星通讯等射频领域。为了实现电子整机向高密度,小型化,轻量化的方向发展,越来越多的电路组件使用多层陶瓷基板封装一体化封装技术(integrated substrate package,ISP)以实现模块化和器件化。多层陶瓷基板一体化封装是将陶瓷基板直接作为封装的载体,不需要采用其他材料对电路基板进行再次封装,可有效提高封装密度和效率,减小封装体积,实现气密封装[1]。同时一体化封装可对不同信道的信号产生有效的屏蔽,避免信号互扰。

本文主要研究AlN[2]多层陶瓷基板的一体化封装技术。AlN多层陶瓷相比较于低温共烧陶瓷和Al2O3共烧陶瓷来说,其导热系数高,热膨胀系数与Si更接近。伴随着电子设备的集成度大幅提高,电路中单位面积所散发的热量不断增大,系统对散热要求也越来越高。中高功率耗散的微波组件采用AlN多层陶瓷基板一体化封装技术无需在功耗芯片下安装过渡散热热沉(一般为钨铜、钼铜等金属),可大幅降低工艺难度和生产周期。

1 AlN一体化封装工艺结构

1.1 AlN基板制备流程

ALN多层陶瓷基板的制备流程与传统低温共烧陶瓷工艺流程基本一致,由于材料体系和成分的差别,个别工艺略有不同。本试验陶瓷材料采用厚度为0.13毫米的高纯氮化铝膜带,通孔金属化浆料和印刷浆料均选择高温烧结钨浆,其中排胶过程需要在氮气环境中进行排胶。……

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