电子陶瓷材料的现状与发展

《电子陶瓷材料的现状与发展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、维普资讯http://www.cqvip.com通予陶瓷柑料晌现状与发展郭(上海硅酸盐研究所)摘要本文简要趣进了电子陶瓷材料现状及最近的发展概况。文中示了电子陶瓷的范围，对各分支陶瓷材料，诸如绝缘陶瓷、介质陶瓷、铁电压电陶瓷、半导体敏感陶瓷等，琦简述了目前正在发展和技术上比较重要的若千方面。对于已经成熟的太量生产应用的陶瓷材料仅概略提及介鳍了若干陶瓷材车；应厣．列超导随瓷发展作了扼要提示．主置饲电子冉瓷发晨囊况电子陶瓷材料主要是指具有电磁功能的～类功能陶瓷，它属精细陶瓷领域的～大分支．近年来由于信

2、息传感技术、能源技术、空间技术微电子技术、生物医学技术、环保技术和自动化技术以及机器人制造技术的迅速发展，电子陶瓷材料亦相应取得了巨大的进展。人们常常将具有磁性功能的陶瓷材料列为弛立的磁功能陶瓷一大类，一般在讨论电子陶瓷材料时主要涉及有关电功能陶瓷材料。按照电导特性可将电功能陶瓷大致分类，如表1所示．近年来随着高技术发展的应用要求和制备技术的不断发展，在许多方面电子陶瓷的发展是惊人的，如用子集成电路封装的高导热陶瓷的进展铁电压电陶瓷的研究和应用J用于微电子技术厚膜氧化铝陶瓷的制各微波陶瓷改进和提高

3、性能j半导体陶瓷的活跃研究和广泛应用J特别是近期超导陶瓷研究浪潮引起了全世界科学技术人员的注目，高温超导陶瓷的发现和大力投人力量的开拓局面，促使电子陶瓷的发展跃入了更新的领域。本文仅就电子陶瓷近期发展的几个主要方面作简要叙述。二、绝缘介质陶瓷绝缘陶瓷的历史较早，种类繁多，z上往发展的高铝质瓷、滑石质瓷、镁橄榄石质瓷、堇青石质瓷以及后来发展的氧化镀瓷、锫英石瓷和氮化物陶瓷均得到了广泛的应用。除用于电力工程的各种绝缘元部件、耐热元件及汽车火花塞之外，电-T工业方面的应用亦十分广泛，诸如电阻芯、片，电子

4、管管壳和管座，电路基片和封装元件等，均获得了迅速发展。特别是最近几年时问随着微电子技术的发展，各种基片和封装陶瓷品种的不断出现和应用范围的不断扩展尤为突出，各类微型组件的改进和发展对促进绝缘陶瓷材料的新发展更起了十分重要的作用11。80年代以来，多层组件(MullilayeredCeramicModuIe—MCM)和热导型组件。作者系仪表材料学会一理事、中圈斛学院上镡硅酸盐研究所啦惑陶瓷研究室主任、研究员黯《仪表材料9。吣)维普资讯http://www.cqvip.com襄1电功能粥瓷的太荛围一贽

5、衰0．m一绝缘陶瓷——A1203、MgO，BeO，AIN，sic——高压、高额瓷，封装瓷．集成电路基片等一夼电陶瓷——Ti02，Ba：Ti90地La!T0——电容器陶瓷，微波陶瓷等电功能陶瓷材料一铁电晦瓷——BaTi03SrTiO,，Pb(Mg1／b，)03——电容器、致动器等绝缘体一压电陶瓷—半—导P体zT，PT，LNN，rPb导B体a)NaNbsO1s——超声换能器．传感器，压电马～达、点火器件，滤波器等LaI一热J释电陶●瓷———PZT，lJPT——●红外传．．_感丁器一温热敏陶瓷——NTc

6、，PTC，cTR——温度补偿元件和传感器、自控加热元件．防火传感器等千一压敏陶瓷——zn0，sic，SrTiO——过电压保护浪涌吸收器件、噪音消除器件、导避雷器等待一湿敏陶瓷——MgCr,O．。TiO,，ZnCCr2o3(LiZnV0J)——工业湿度控制、烹饪控制元件等一气敏陶瓷——sn0t，aFe20，、ZnO，TiOr_一还原气体、氧气及各类气体传感器瓷一光敏陶瓷——cds，CdSe，Cu,S，cdTe——太阳能电池一发热体陶瓷——sic，Lacr03——电炉加热器等发热体一电容器陶瓷——Ba

7、TiO~，SrTi0，——晶界层电容器等离一钠离子导电陶瓷——A103——钠硫电池固体电解质子巷一陶瓷一氧离子导电陶瓷——zr02——氧气敏感传感器超一低温超导陶瓷——LL．Ti2一xo“[aPb~．Bi03110一导喃一高温超导陶瓷——at．srcuoYBa2CusO，．r一逗孽皇美荔盍(ThermalConductionModule-TCM)及超大规模集成电路(VLSI)的发展要求作为基片和封装用陶瓷材料需具有更高的性能。目前应用较成熟的为氧化铝基陶瓷，国外一般采用的陶瓷为96A1O+4％玻璃

8、，92A1zO。+8玻璃，55嘶A1：O。+45玻璃，国内采用的材料为>9s纯氧化铝，95A1tO。+5玻璃及75A1：O。+25玻璃。氧化铝基陶瓷具有较高的强度和较好导热性，然而其介电常数和热膨胀系数均太于硅单晶的性能。氧化铝基片陶瓷的烧结温度一般要在1500℃以上，制造过程中耗能较大，需要使用钨和钼等导电材料，必须在还原性气氛中烧成，在价格、电阻等方面都存在问题另外高速计算机的开发需要电阻率比钨和钼更小的金属作为导电材料，如金、银和铜等金属材料，但这些金属的熔点低于1100℃，