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氧化鋁陶瓷不一定是特種陶瓷中咖的一個,但是存在感的一個,在機械、工業(yè)、電子、醫(yī)學(xué)等多個領(lǐng)域,都有著大量的應(yīng)用。但是它有一項應(yīng)用卻稱得上是,那就是在半導(dǎo)體封裝行業(yè)中的主力操刀手——陶瓷劈刀。
陶瓷劈刀具體是做什么用的? 在了解陶瓷劈刀從事的是什么工作前,首先要了解一下半導(dǎo)體的封裝技術(shù)。在IC封裝中,芯片和引線框架(基板)的連接為電源和信號的分配提供了電路連接。有三種方式實現(xiàn)內(nèi)部連接:倒裝焊、載帶自動焊和引線鍵合。為此,可以通過在多孔陶瓷基體中引入陶瓷纖維,或通過采用編制陶瓷纖維利用化學(xué)氣相沉積技術(shù)來制備高強、高空隙率的陶瓷纖維復(fù)合多孔陶瓷材料。 雖然倒裝焊的應(yīng)用增長很快,能大幅度提升封裝的性能,但是過于昂貴的成本使得倒裝焊僅僅用于一些的產(chǎn)品上,目前90%以上的連接方式仍是引線鍵合。例如,的封測代工廠“臺灣日月光半導(dǎo)體制造公司(ASE)”,它能生產(chǎn)多種封裝類型,引線鍵合就是其中的主力。
純凈的氧化鋯是白色固體,含有雜質(zhì)時會顯現(xiàn)灰色或淡黃色,添加顯色劑還可顯示各種其它顏色。純氧化鋯的分子量為123.22,理論密度是5.89g/cm3,熔點為2715℃。通常含有少量的氧化鉿,難以分離,但是對氧化鋯的性能沒有明顯的影響。氧化鋯有三種晶體形態(tài):單斜、四方、立方晶相。第二,對于氧化鋁陶瓷制品來說耐火性能是必須要檢查的,而氧化鋁陶瓷棒的耐火標準基本都在一千攝氏度以上,這點至關(guān)重要,而且當氧化鋁陶瓷棒處于高溫狀態(tài)下,其抗腐蝕性中的抗酸應(yīng)該還會提升,這也是氧化鋁陶瓷制品的一大優(yōu)點,檢查的時候要注意這點。常溫下氧化鋯只以單斜相出現(xiàn),加熱到1100℃左右轉(zhuǎn)變?yōu)樗姆较?,加熱到更高溫度會轉(zhuǎn)化為立方相。由于在單斜相向四方相轉(zhuǎn)變的時候會產(chǎn)生較大的體積變化,冷卻的時候又會向相反的方向發(fā)生較大的體積變化,容易造成產(chǎn)品的開裂,限制了純氧化鋯在高溫領(lǐng)域的應(yīng)用。但是添加穩(wěn)定劑以后,四方相可以在常溫下穩(wěn)定,因此在加熱以后不會發(fā)生體積的突變,大大拓展了氧化鋯的應(yīng)用范圍。市場上用來做穩(wěn)定劑的原料主要是氧化釔。
在氧化鋯陶瓷加工過程中,精密氧化鋯陶瓷原料含量能接近,由于非常高的精密度造就了精密氧化鋯擁有接近兩千攝氏度燒結(jié)溫度,一般在生產(chǎn)過程中,會將其高溫熔融玻璃代替鉑坩堝。其透光性非常高,而且能夠抵御堿性金屬的腐蝕,由于有這樣的優(yōu)勢,被應(yīng)用在制作鈉燈領(lǐng)域。采用微孔陶瓷過濾器進行空氣的無菌處理具有潔凈狀態(tài)好、濾速高、凈化效果好、再生周期長(1~2月)、清洗效果好、可高溫消菌等特點,在制藥、啤酒行業(yè)發(fā)酵用無菌空氣制備方面具有很好的應(yīng)用前景。除此之外,在電子加工生產(chǎn)領(lǐng)域,一般用作制作電路板或者用于生產(chǎn)高頻絕緣材料。