藍寶石陶瓷電路板在MEMS器件發(fā)揮的作用

富力天晟電子 旗下陶瓷拼板——斯利通

基礎介紹：

藍寶石陶瓷基板是一種高硬度、高強度、高熔點的陶瓷材料，其主要成分是氧化鋁（Al2O3）。藍寶石陶瓷基板的制備方法是在高溫高壓下燒結制成。藍寶石陶瓷基板的晶體結構具有六方晶系，其晶體密度為3.98 g/cm3，熔點為2040℃。

性能特點：

藍寶石陶瓷基板具有優(yōu)異的物理性質和化學穩(wěn)定性，能夠在高溫和惡劣環(huán)境下工作，同時也具有良好的機械和熱特性。其高硬度和抗腐蝕性使其成為MEMS器件中的理想基板材料。

例如，藍寶石陶瓷基板具有以下性能特點：

高硬度：藍寶石陶瓷基板的硬度可達到9.0 Mohs，比玻璃和石英基板更高，因此具有更好的抗刮擦性和抗磨損性。

抗腐蝕性：藍寶石陶瓷基板具有極高的化學穩(wěn)定性，不會受到酸堿等化學物質的腐蝕。

高熔點：藍寶石陶瓷基板的熔點高達2040℃，可以承受高溫環(huán)境下的應力和熱循環(huán)。

低熱膨脹系數：藍寶石陶瓷基板的熱膨脹系數非常小，因此能夠實現(xiàn)更高的精度和穩(wěn)定性。

應用領域的介紹：

藍寶石陶瓷基板在MEMS器件制造領域有著廣泛的應用，如加速度計、壓力傳感器、微型電機等，其高品質和卓越的性能使其在微機電系統(tǒng)（MEMS）的制造中成為了首選材料。

例如，在加速度計的應用中，藍寶石陶瓷基板作為慣性質量塊的載體，能夠承受高速振動和慣性力，同時具有更好的精度和穩(wěn)定性。在壓力傳感器的應用中，在藍寶石陶瓷基板上制造微結構和薄膜，能夠實現(xiàn)更高的靈敏度和精度。

高純度和均勻性：

藍寶石陶瓷基板具有非常高的純度和均勻性，可以保證器件在制造過程中的穩(wěn)定性和一致性。根據市場調研數據，藍寶石陶瓷基板的純度可以達到99.999%，同時其內部的應力和熱膨脹系數非常小，能夠有效避免因熱應力而引起的器件失效。

良好的機械性能：

藍寶石陶瓷基板具有非常好的機械性能，具有很高的抗彎曲和抗壓強度。根據市場調研數據，藍寶石陶瓷基板的抗彎曲強度可達到500MPa以上，抗壓強度可達到2GPa以上。這些優(yōu)秀的機械性能，可以保證器件在制造和使用過程中的穩(wěn)定性和可靠性。

高溫穩(wěn)定性：

藍寶石陶瓷基板具有非常好的高溫穩(wěn)定性，能夠在高溫環(huán)境下保持穩(wěn)定的性能。根據市場調研數據，藍寶石陶瓷基板的使用溫度可達到2000℃以上，且其熱導率非常高，可以有效提高器件的散熱效果。

高耐腐蝕性：

藍寶石陶瓷基板具有非常高的耐腐蝕性，可以在酸、堿和高溫等惡劣環(huán)境下保持穩(wěn)定的性能。根據市場調研數據，藍寶石陶瓷基板的化學穩(wěn)定性非常好，可以在多種化學介質中長期使用而不受影響。

與其他材料的比較 ：

與其他基板材料相比，藍寶石陶瓷基板具有更好的性能和穩(wěn)定性，能夠滿足MEMS器件制造中對高精度、高穩(wěn)定性、高耐腐蝕性和高溫穩(wěn)定性等方面的需求。相比之下，傳統(tǒng)的玻璃和石英基板易受到機械性能的影響，同時其熱膨脹系數大，容易產生熱應力，從而影響器件的穩(wěn)定性和可靠性。

制造工藝：

藍寶石陶瓷基板的制造過程需要經過粉末處理、壓制成型、烘干和燒結等多個工藝步驟。其中，粉末處理是制造過程中最關鍵的一步，需要使用高純度的Al2O3原料，并嚴格控制各個環(huán)節(jié)的工藝參數，以保證制造出的基板質量和穩(wěn)定性。

應用領域：

藍寶石陶瓷基板的應用領域非常廣泛，特別是在MEMS器件制造領域中具有重要的應用價值。藍寶石陶瓷基板可以用于制造各種MEMS器件，如加速度計、壓力傳感器、慣性導航系統(tǒng)等。此外，它還可以用于制造高功率半導體器件、LED芯片、太陽能電池等。

應用廠家：

目前國內外都有多家知名企業(yè)在生產藍寶石陶瓷基板和開展相關的研發(fā)工作。國內一些知名廠家如深圳市迅磊科技有限公司、廣東和利時新材料有限公司等都有涉及該領域的研究和生產經驗。國外也有一些知名企業(yè)，如美國GT Advanced Technologies公司、日本SUMCO技術研究所等。

結合上述對藍寶石陶瓷基板在MEMS器件制造領域的應用和優(yōu)勢進行詳細介紹，可以讓讀者更加全面深入地了解該材料在該領域中的應用前景和優(yōu)勢，促進該材料在市場中的推廣和應用。

審核編輯 黃宇