Каковы требования к порошку оксида алюминия в приложениях с высокой добавленной стоимостью?

Частицы оксида алюминия высокой плотности для выращивания кристаллов сапфира

По сути, сапфир представляет собой монокристалл оксида алюминия. При его выращивании в качестве сырья используется порошок оксида алюминия высокой чистоты с чистотой >99,995% (обычно называемый оксидом алюминия 5N). Однако из-за небольшой плотности упаковки микронизированных частиц оксида алюминия, которая обычно составляет менее 1 г/см3, объем загрузки одной печи невелик, что влияет на эффективность производства. Обычно оксид алюминия уплотняется до частиц высокой плотности посредством соответствующей обработки перед загрузкой для выращивания кристаллов.

Нано-глиноземные абразивы для полировальных абразивов CMP

В настоящее время обычно используемые полирующие жидкости CMP включают полировальную жидкость на основе золя кремнезема, полировальную жидкость на основе оксида церия и полировальную жидкость на основе оксида алюминия. Первые два имеют малую твердость абразивного зерна и не могут быть использованы для полировки материалов высокой твердости. Поэтому оксидная полирующая жидкость с твердостью алюминия 9 по шкале Мооса широко используется для прецизионной полировки сапфировых обтекателей и плоских окон, подложек из кристаллического стекла, поликристаллической керамики YAG, оптических линз, высококачественных чипов и других компонентов.

Размер, форма и гранулометрический состав абразивных частиц влияют на эффект полировки. Поэтому частицы оксида алюминия, используемые в качестве химико-механических полирующих абразивов, должны отвечать следующим требованиям:

1. Для достижения плоскостности на уровне ангстрема размер частиц оксида алюминия должен быть не менее 100 нм, а распределение должно быть узким;

2. Для обеспечения твердости необходима полная кристаллизация α-фазы. Однако, чтобы принять во внимание вышеуказанные требования к размеру частиц, спекание необходимо завершать при более низкой температуре, чтобы избежать полного превращения α-фазы во время роста зерен.

3. Поскольку при полировке пластин предъявляются чрезвычайно высокие требования к чистоте, необходимо строго контролировать Na, Ca и магнитные ионы, вплоть до уровня частей на миллион, в то время как радиоактивные элементы U и Th необходимо контролировать на уровне частей на миллиард.

4. Полировальные жидкости, содержащие Al2O3, обладают низкой селективностью, плохой стабильностью дисперсии и легкой агломерацией, что может легко вызвать серьезные царапины на полирующей поверхности. Как правило, необходимы модификации для улучшения его дисперсии в полировальной жидкости для получения хорошей полированной поверхности.

Низкоэмиссионный сферический оксид алюминия для упаковки полупроводников.

Чтобы обеспечить надежность полупроводниковых устройств и повысить конкурентоспособность продукции, часто требуется использовать сферический оксид алюминия с низким α-излучением в качестве упаковочного материала. С одной стороны, он может предотвратить сбой в работе запоминающих устройств, вызванный α-лучами, а с другой стороны, он может использовать его высокую теплопроводность. Проводимость обеспечивает хорошие характеристики рассеивания тепла для устройства.

Прозрачная глиноземная керамика

Прежде всего, чтобы предотвратить легкое образование различных фаз примесями в порошке Al2O3 и увеличение центра рассеяния света, что приводит к снижению интенсивности проецируемого света в направлении падения и тем самым к снижению прозрачности продукта, чистота порошка Al2O3 должна быть не менее 99,9%, это должен быть α-Al2O3 со стабильной структурой. Во-вторых, чтобы ослабить собственный эффект двойного лучепреломления, необходимо также максимально уменьшить размер его зерна. Поэтому размер частиц порошка, используемого для приготовления прозрачной глиноземной керамики, также должен быть менее 0,3 мкм и обладать высокой спекающей активностью. Кроме того, чтобы избежать агломерации в крупные частицы и потери преимуществ исходных мелких частиц, порошок также должен отвечать требованиям высокой дисперсности.

Высокочастотная керамическая подложка из оксида алюминия

Керамика из оксида алюминия высокой чистоты в настоящее время является наиболее идеальным и наиболее широко используемым материалом для изготовления упаковочных материалов благодаря своим хорошим диэлектрическим свойствам, жесткой несущей способности и устойчивости к эрозии окружающей среды. Однако основные характеристики подложек из оксида алюминия возрастают с увеличением содержания оксида алюминия. Для удовлетворения потребностей высокочастотной связи чистота глиноземных керамических подложек должна достигать 99,5% или даже 99,9%.