1280度燒製陶瓷算高溫瓷嗎
什麼是陶瓷基板
陶瓷基板是常用的一種電子封裝基片材料，是指銅箔在高溫下直接鍵合到氧化鋁（Al2O3）或氮化鋁（AlN）陶瓷基片表面上的特殊工藝板，
具有立體佈線密度高、介電常數低、散熱效能優越、電磁遮蔽效果好等優良效能，基本上能滿足微電子器件封裝的一切效能要求，被廣泛應用於航空、航天和軍事工程的高可靠、高頻、耐高溫、強氣密性的產品封裝上。
Al2O3陶瓷是一種綜合性能較好的陶瓷基片材料，具有價格低廉，製作和加工技術成熟的優勢，因此應用最為廣泛，佔陶瓷基板材料的90%。與Al2O3陶瓷相比，AlN陶瓷的熱導率更高，與Si的熱膨脹係數更匹配，介電常數更低，適用於高功率、多引線和大尺寸晶片，被認為是新一代高整合度半導體基片和電子器件封裝的理想材料。
陶瓷基板的應用
01
陶瓷基板在晶片當中的應用
由於陶瓷基板良好的導熱效能，多被應用於LED的晶片中，除此之外，在大功率電力半導體模組、半導體致冷器、電子加熱器、汽車電子，航天航空、軍用電子元件及太陽能電池板元件等電子裝置中也被廣泛應用。
02
AlN陶瓷基板在三代半導體的應用
IGBT是現代電子電力器件中的主導型器件，是國際上公認的
電
子
電力
技術第三次革命最具代表性的產品，AlN陶瓷基板在熱特性方面具有非常高的熱導率，散熱快、高電絕緣性；在應力方面，熱膨脹係數與矽接近，整個模組內部應力較低；又具有無氧銅的高導電性和優異的焊接效能，是IGBT模組封裝的關鍵基礎材料，廣泛應用於軌道交通、智慧電網、航空航天、電動汽車與新能源裝備等領域。
03
Al2O3陶瓷基板在電子電力領域的應用
在電子電力領域，比如功率開關電源、電力驅動等，需要介質陶瓷基板來實現更好的導熱效能，防止電流燒壞和短路。
04
Al2O3陶瓷共燒板在鋰電池行業的應用
隨著人工智慧和環保的推進，汽車行業也推出電力轎車，主要是透過電池蓄電，採用陶瓷基板做的鋰電池可以實現更好的電流和散熱功能，促進新能源汽車的市場需求。
05
陶瓷基板在積體電路當中的應用
隨著積體電路精密化、
微型化特徵的發展，
小尺寸的陶瓷基板晶片（小於3mm*3mm）透過技術也能實現小尺寸積體電路的封裝，因此對於積體電路的應用也越來越廣泛。
加工方式
為實現電子系統的高密度互聯，通常需要在陶瓷基板表面加工高品質孔。據統計，陶瓷基板的加工成本佔到陶瓷材料製備成本的1/3-2/3。然而，陶瓷屬於典型的硬脆難加工材料，其極高的硬度與脆性嚴重限制了常規加工技術的應用。鐳射加工技術，以其獨特的無接觸式加工機制，成為以陶瓷為代表的硬脆材料高品質加工的優選方案之一。
鐳射加工孔分為單孔和群孔兩種方式，分別有不同的特徵評價：
鐳射加工單孔的特徵評價
對於單孔的加工，尺寸、質量和效率是三個主要關注點。
尺寸：表現為極限值的獲得。對於電子陶瓷基板表面的孔，主要包括極小的孔徑、極大的孔深、極大的深徑比等。
形貌：可分為定量和定性評價兩種。其中，定量分析也表現為極限值的獲得，包括極大的孔口圓度、極小的孔錐度等；對於定性分析，包括孔的表面形貌特徵，如孔口圓度、孔口表面噴濺物、孔口表面熱影響區和孔口表面微裂紋，及孔的側壁形貌特徵，如孔的側壁表面形貌（含表面微裂紋）、側壁重鑄層和側壁熱影響區。
效率：當然是極大值。
鐳射加工群孔的特徵評價
對於群孔的加工，也包含尺寸、質量和效率三個關注點。
尺寸：依然表現為極限值的獲取。對於電子陶瓷基板表面的孔，主要包括群孔直徑高一致性、群孔深度高一致性、群孔深徑比高一致性、群孔孔邊間距極小值、群孔定位精度極小值和群孔位置精度極小值等。
形貌：定量分析包括群孔圓度高一致性、群孔錐度高一致性；對於定性分析，主要涉及群孔加工的樣片裂紋（表面和內部）、崩裂等。
效率：依然是極大值。
鐳射加工微孔的尺寸和形貌特徵的評價
（a）微孔尺寸特徵；（b）微孔形貌特徵
對鐳射加工孔的形貌特性質量的高追求在一定程度上表現為對孔高品質加工的要求。進一步地，對於電子陶瓷基板孔的高品質加工在一定程度上決定著電子器件的高效能。
電子陶瓷基板表面的孔數量龐大，一塊基板表面即包含成百上千個孔，且隨著對高密度互聯的需求，孔的數量增多，孔邊間距進一步縮小。再者，孔的直徑和深度跨度均從幾十微米到幾百微米甚至達到毫米量級。因此，對於電子陶瓷基板表面的孔，其表面形貌質量可以分為單孔形貌質量和群孔形貌質量兩個方面，並根據孔徑、孔深等的差異，分別採取鐳射直衝加工和旋切加工的不同加工策略。此外，為了進一步提升孔的加工質量，還可以輔助以水環境等加工，統一稱為激光復合加工。
（研究現狀分析）
形貌特徵及調控策略
單孔
形貌特徵及其調控策略
鐳射加工
對於鐳射加工單孔形貌，首先要依據孔徑、孔深等尺寸特徵確定採用直衝式加工還是旋切式加工的策略。此後，無論採用何種加工策略，其研究內容均為鐳射高能場與材料的相互作用機制進而誘導的鐳射加工引數與單孔形貌質量之間的關係。對於直衝加工，鐳射加工引數主要包括脈衝寬度、鐳射波長、單脈衝能量、脈衝數、重複頻率、偏振特性等，對於旋切加工，鐳射加工引數還包括掃描策略及其引數等。研究目標在於，鐳射加工引數與形貌特徵參量間有規律的，明確其影響規律；無規律的，明確其影響機制，進而指導加工。
激光復合加工
近些年來，隨著對孔加工尺寸、形貌及效率的更高要求，單一鐳射並不能很好地滿足很多實際的加工需求，尤其對於硬脆等難加工材料，因此，激光復合加工策略應運而生，如鐳射-電解複合加工、鐳射-水導複合加工、鐳射溶液輔助加工（包括樣片在溶液下即溶液環境加工和溶液持續噴濺在樣片表面即溶液輔助加工）等。對於電子陶瓷基板表面孔加工，主要涉及的是鐳射溶液環境或溶液輔助的激光復合加工策略。其研究主要涉及鐳射多能場耦合機制及其與材料的相互作用機制等。
群孔
形貌特徵及其調控策略
對於鐳射加工群孔形貌，首先要保證單孔形貌質量，再者，還要考慮如群孔圓度一致性、群孔錐度一致性及群孔加工的樣片裂紋（表面和內部）、崩裂等問題。其加工策略也包含鐳射加工和激光復合加工，且複合加工主要關注點為如何避免加工中的熱量累積進而導致的樣片裂紋和崩裂。進一步地，對於電子陶瓷基板表面孔加工，鐳射群孔加工的高品質是其面向應用的必然。
（鐳射在電子陶瓷基板表面加工的群孔）
技術成果轉化
鐳射電子陶瓷基板表面孔加工技術是由西安交通大學梅雪松教授團隊的研究課題，團隊目前共有23人，正高階8人，副高階10人，助理教授4人，高階工程師1人，包括長江學者特聘教授1人，青年長江學者1人，國家優秀青年基金獲得者1人，
香
江學者2人。博士/碩士研究生（含國外留學生）180餘人。
團隊長期致力於鐳射精密製造技術及其裝備的研究，具體包括超快鐳射加工理論、鐳射微納製造和高階鐳射製造裝備等。曾獲2020年度國家科學技術進步二等獎、2021年度陝西省技術發明一等獎、2014年高等學校科學技術進步一等獎等。團隊先後主持國家重點研發計劃、LJ重大專項、裝備預研重點基金、國家自然科學基金重點專案等多項國家重大科研專案，融合鐳射加工和智慧製造技術，發展了硬脆材料的微細精密加工工藝與裝備等一系列關鍵技術。梅雪松教授團隊作為無錫超通智慧製造技術研究院有限公司強有力的技術支援，已經完成技術轉移，相關產品也已獲得廣泛應用。
（技術轉化部分產品展示）
鐳射電子陶瓷基板表面孔加工技術雖然已經在航空航天、民用微電子等領域有很廣闊的應用，但是依然存在很多問題。無論是對於尺寸還是形貌，研究較成熟的還均為針對單孔的加工技術，而該項技術的實際應用，更需要的是解決群孔的加工，尤其是群孔加工中的
高一致性、高定位精度、高重複定位精度、高效率
等問題。為了解決這些問題，從鐳射光源、光束傳輸/聚焦的穩定性，到光機電協同技術的精密運動控制系統，進而到最終裝置的高穩定性等均需要保證，為我國微電子工業的快速發展打下堅實的基礎。