Quelles sont les exigences de la poudre d’alumine dans les applications à forte valeur ajoutée ?
Particules d’alumine haute densité pour la croissance du cristal de saphir
En fait, le saphir est un monocristal d’alumine. Sa croissance utilise de la poudre d’alumine de haute pureté avec une pureté >99,995 % (communément appelée alumine 5N) comme matière première. Cependant, en raison de la faible densité de tassement des particules d’alumine micronisées, elle est généralement inférieure à 1 g/cm3, la quantité de chargement d’un seul four est faible, ce qui affecte l’efficacité de la production. Généralement, l’alumine est densifiée en particules de haute densité grâce à un traitement approprié avant d’être chargée pour faire croître les cristaux.
Abrasifs en nano-alumine pour abrasifs de polissage CMP
Actuellement, les fluides de polissage CMP couramment utilisés comprennent le fluide de polissage au sol de silice, le fluide de polissage à l’oxyde de cérium et le fluide de polissage à l’alumine. Les deux premiers ont une faible dureté de grain abrasif et ne peuvent pas être utilisés pour polir des matériaux de haute dureté. Par conséquent, le fluide de polissage à l’oxyde avec une dureté Mohs de 9 aluminium est largement utilisé dans le polissage de précision des carénages en saphir et des fenêtres plates, des substrats en verre cristallisé, des céramiques polycristallines YAG, des lentilles optiques, des puces haut de gamme et d’autres composants.
La taille, la forme et la répartition granulométrique des particules abrasives affectent toutes l’effet de polissage. Par conséquent, les particules d’alumine utilisées comme abrasifs de polissage chimico-mécanique doivent répondre aux exigences suivantes :
1. Afin d’obtenir une planéité de l’angström, la taille des particules d’alumine doit être d’au moins 100 nm et la distribution doit être étroite ;
2. Afin de garantir la dureté, une cristallisation complète en phase α est nécessaire. Cependant, pour prendre en compte les exigences de taille de particule ci-dessus, le frittage doit être effectué à une température plus basse pour éviter une transformation complète en phase α pendant la croissance des grains.
3. Étant donné que le polissage des plaquettes nécessite des exigences de pureté extrêmement élevées, les ions Na, Ca et magnétiques doivent être strictement contrôlés, jusqu’au niveau ppm, tandis que les éléments radioactifs U et Th doivent être contrôlés au niveau ppb.
4. Les fluides de polissage contenant de l’Al2O3 ont une faible sélectivité, une mauvaise stabilité de dispersion et une agglomération facile, ce qui peut facilement provoquer de graves rayures sur la surface de polissage. Généralement, des modifications sont nécessaires pour améliorer sa dispersion dans le fluide de polissage afin d’obtenir une bonne surface polie.
Alumine sphérique à faible émission alpha pour le conditionnement de semi-conducteurs
Afin de garantir la fiabilité des dispositifs semi-conducteurs et d’améliorer la compétitivité de base des produits, il est souvent nécessaire d’utiliser de l’alumine sphérique à faible rayon α comme matériau d’emballage. D’une part, il peut empêcher les pannes de fonctionnement des dispositifs de mémoire causées par les rayons α et, d’autre part, il peut utiliser sa chaleur élevée. La conductivité offre de bonnes performances de dissipation thermique pour le dispositif.
Céramique transparente à l’alumine
Tout d’abord, afin d’empêcher les impuretés de la poudre Al2O3 de former facilement différentes phases et d’augmenter le centre de diffusion de la lumière, entraînant une réduction de l’intensité de la lumière projetée dans la direction incidente, réduisant ainsi la transparence du produit, le la pureté de la poudre d’Al2O3 ne doit pas être inférieure à 99,9 % et il doit s’agir d’α-Al2O3 avec une structure stable. Deuxièmement, afin d’affaiblir son propre effet de biréfringence, sa taille de grain doit également être réduite autant que possible. Par conséquent, la taille des particules de la poudre utilisée pour préparer les céramiques transparentes à l’alumine doit également être inférieure à 0,3 µm et avoir une activité de frittage élevée. De plus, afin d’éviter l’agglomération en grosses particules et la perte des avantages des petites particules d’origine, la poudre doit également répondre aux exigences de dispersion élevée.
Substrat céramique d’alumine de communication haute fréquence
Les céramiques d’alumine de haute pureté sont actuellement le matériau de substrat d’emballage le plus idéal et le plus largement utilisé en raison de leurs bonnes propriétés diélectriques, de leur capacité de charge rigide et de leur résistance à l’érosion environnementale. Cependant, la performance principale des substrats en alumine augmente avec l’augmentation de la teneur en alumine. Afin de répondre aux besoins des communications haute fréquence, la pureté des substrats en céramique d’alumine doit atteindre 99,5 %, voire 99,9 %.