Quais são os requisitos para pó de alumina em aplicações de alto valor agregado?
Partículas de alumina de alta densidade para crescimento de cristal de safira
Na verdade, a safira é um único cristal de alumina. Seu crescimento utiliza pó de alumina de alta pureza com pureza> 99,995% (comumente chamada de alumina 5N) como matéria-prima. Porém, devido à pequena densidade de empacotamento das partículas de alumina micronizada, geralmente inferior a 1g/cm3, a quantidade de carga de um único forno é pequena, o que afeta a eficiência da produção. Geralmente, a alumina é densificada em partículas de alta densidade através de tratamento apropriado antes de ser carregada para crescer cristais.
Abrasivos de nanoalumina para abrasivos de polimento CMP
Atualmente, os fluidos de polimento CMP comumente usados incluem fluido de polimento de sol de sílica, fluido de polimento de óxido de cério e fluido de polimento de alumina. Os dois primeiros possuem pequena dureza de grão abrasivo e não podem ser utilizados para polir materiais de alta dureza. Portanto, o fluido de polimento de óxido com dureza Mohs de 9 alumínio é amplamente utilizado no polimento de precisão de carenagens de safira e janelas planas, substratos de vidro cristalizado, cerâmica policristalina YAG, lentes ópticas, chips de alta qualidade e outros componentes.
O tamanho, a forma e a distribuição do tamanho das partículas abrasivas afetam o efeito de polimento. Portanto, as partículas de alumina utilizadas como abrasivos de polimento químico-mecânico devem atender aos seguintes requisitos:
1. Para obter planicidade no nível de angstrom, o tamanho da partícula de alumina deve ser de pelo menos 100 nm e a distribuição deve ser estreita;
2. Para garantir a dureza, é necessária a cristalização completa da fase α. No entanto, para ter em conta os requisitos de tamanho de partícula acima, a sinterização precisa de ser concluída a uma temperatura mais baixa para evitar a transformação completa da fase α enquanto os grãos crescem.
3. Como o polimento de wafers tem requisitos de pureza extremamente elevados, Na, Ca e íons magnéticos precisam ser rigorosamente controlados, até o nível ppm, enquanto os elementos radioativos U e Th precisam ser controlados no nível ppb.
4. Os fluidos de polimento contendo Al2O3 têm baixa seletividade, baixa estabilidade de dispersão e fácil aglomeração, o que pode facilmente causar sérios arranhões na superfície de polimento. Geralmente, são necessárias modificações para melhorar sua dispersão no fluido de polimento para obter uma boa superfície polida.
Alumina esférica emissiva de baixo alfa para embalagens de semicondutores
A fim de garantir a confiabilidade dos dispositivos semicondutores e aumentar a competitividade central dos produtos, muitas vezes é necessário usar alumina esférica de baixo raio α como material de embalagem. Por um lado, pode evitar a falha de funcionamento de dispositivos de memória causada por raios α e, por outro lado, pode utilizar seu alto calor. A condutividade proporciona um bom desempenho de dissipação de calor para o dispositivo.
Cerâmica transparente de alumina
Em primeiro lugar, para evitar que impurezas no pó de Al2O3 formem facilmente diferentes fases e aumentem o centro de dispersão da luz, resultando na redução da intensidade da luz projetada na direção incidente, reduzindo assim a transparência do produto, o a pureza do pó de Al2O3 não deve ser inferior a 99,9% e deve ser α-Al2O3 com uma estrutura estável. Em segundo lugar, a fim de enfraquecer o seu próprio efeito de birrefringência, o tamanho do grão também deve ser reduzido tanto quanto possível. Portanto, o tamanho das partículas do pó utilizado para preparar cerâmicas transparentes de alumina também deve ser inferior a 0,3 μm e ter alta atividade de sinterização. Além disso, para evitar a aglomeração em partículas grandes e perder as vantagens das pequenas partículas originais, o pó também deve atender aos requisitos de alta dispersão.
Substrato cerâmico de alumina de comunicação de alta frequência
As cerâmicas de alumina de alta pureza são atualmente o material de substrato de embalagem mais ideal e mais amplamente utilizado devido às suas boas propriedades dielétricas, capacidade de suporte de carga rígida e resistência à erosão ambiental. No entanto, o desempenho principal dos substratos de alumina aumenta com o aumento do teor de alumina. Para atender às necessidades de comunicações de alta frequência, a pureza dos substratos cerâmicos de alumina deve atingir 99,5% ou mesmo 99,9%.