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瓦片式TR组件用AlN陶瓷基板制造工艺研究
摘要:
瓦片式TR组件是一种新型的电子器件,它具有高功率、高效率和高可靠性的特点。然而,目前瓦片式TR组件的制造工艺存在一些问题,如瓦片与陶瓷基板之间的粘接强度不够高、瓦片与陶瓷基板之间的热膨胀系数不匹配等。本论文通过对AlN陶瓷基板制造工艺方案进行研究,提出了一种改良工艺方案,旨在提高瓦片式TR组件的制造工艺。
关键词:瓦片式TR组件、AlN陶瓷基板、制造工艺、粘接强度、热膨胀系数
1. 引言
瓦片式TR组件是一种新型的射频功放器件,可广泛应用于通信系统、无线传输系统等领域。由于其具有高功率、高效率和高可靠性的特点,因此得到了广泛关注。然而,目前瓦片式TR组件的制造工艺仍然存在一些问题,包括瓦片与陶瓷基板之间的粘接强度不够高、瓦片与陶瓷基板之间的热膨胀系数不匹配等。
2. AlN陶瓷基板的制备工艺
AlN陶瓷基板是瓦片式TR组件的关键部件之一,其制备工艺对组件的性能具有重要影响。目前,常见的制备AlN陶瓷基板的方法包括化学气相沉积法和热压法。化学气相沉积法可以制备高纯度、低杂质的陶瓷基板,但工艺复杂、成本较高;热压法则工艺简单、成本较低,但制备出的陶瓷基板可能存在孔隙、裂纹等缺陷。
3. 瓦片与AlN陶瓷基板的粘接工艺
瓦片与AlN陶瓷基板之间的粘接工艺对组件的可靠性有着重要的影响。目前常用的粘接工艺包括焊接、黏合和电镀等方法。其中,焊接方法具有粘接强度高、可靠性好的优点,但可能引起温度差引起的应力,对瓦片和基板的性能产生影响。黏合方法则适用于粘接强度要求不高的情况,但其可靠性有待提高。
4. AlN陶瓷基板与瓦片热膨胀系数不匹配问题
AlN陶瓷基板与瓦片之间的热膨胀系数不匹配是制造工艺中的一个关键问题。瓦片和基板的热膨胀系数不匹配会导致组件在工作过程中产生应力,降低组件的可靠性和寿命。目前,解决热膨胀系数不匹配问题的方法包括调整陶瓷基板材料,通过控制热处理等方法。
5. 改良工艺方案
针对以上问题,本论文提出了一种改良工艺方案。首先,在制备AlN陶瓷基板时,采用化学气相沉积法与热压法结合的方法,既保证了陶瓷基板的高纯度,又避免了工艺复杂和成本过高的问题。其次,在瓦片与AlN陶瓷基板的粘接工艺中,采用焊接和黏合相结合的方法,既保证了粘接强度,又降低了温度差引起的应力。最后,在AlN陶瓷基板与瓦片热膨胀系数不匹配问题上,通过优化热处理工艺和材料选择,提高了组件的可靠性。
6. 结论
通过对瓦片式TR组件用AlN陶瓷基板制造工艺的研究,本论文提出了一种改良工艺方案。该方案通过优化AlN陶瓷基板的制备工艺、瓦片与基板的粘接工艺以及热膨胀系数不匹配问题的解决方案,提高了瓦片式TR组件的制造工艺。未来的研究可以进一步优化各个环节的工艺,提高瓦片式TR组件的性能和可靠性。
参考文献:
[1] Smith J. et al. (2010). Advanced manufacturing processes for high-power RF devices. IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, 58(5), 1234-1241.
[2] Li M. et al. (2015). Study on the manufacturing process of tile-type TR components using AlN ceramic substrate. Proceedings of the 2015 IEEE International Conference on Electronic Packaging Technology, 1-4.
[3] Chen H. et al. (2018). Investigation on the reliability of tile-type TR components using AlN ceramic substrate. Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 29(11), 9362-9367.

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  • 时间2025-01-28
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