陶瓷基板 - 藍寶石電路板

藍寶石電路板是一種在藍寶石基板上印刷電路圖案的電子元件組裝和連接科技。 藍寶石PCB電路板具有優异的物理和化學效能，使其成為某些特定應用領域的理想選擇。

藍寶石的成分是氧化鋁（Al2O3），它是由三個氧原子和兩個鋁原子共價鍵合形成的。 其晶體結構為六方晶格結構。 它通常用於切割平面，如A平面、C平面和R平面。 由於其寬的光傳輸帶，藍寶石從近紫外光（190nm）到中紅外光具有良好的透明度。 囙此，它被廣泛應用於光學元件、紅外器件、高强度雷射透鏡材料和掩模材料。

藍寶石具有聲速高、耐高溫、耐腐蝕、硬度高、透明度高、熔點高（2045℃）等特點。 它是一種很難加工的材料，囙此經常被用作光電元件的材料。 現時，超高亮度白/藍LED的質量取決於氮化鎵外延（GaN）的材料質量，這與所用藍寶石基板的表面處理質量密切相關。 藍寶石（單晶Al2O3）的C表面與III-V和II-VI沉積薄膜之間的晶格常數失配很小，符合GaN外延工藝中的耐高溫要求，使藍寶石晶片成為生產白/藍/綠LED的關鍵材料。

藍寶石電路板的特點

物理性能：藍寶石基底具有極高的硬度，僅次於鑽石，達到莫氏硬度9級。 它還具有高熔點、高導熱性和優异的光學透明度。

電力特性：藍寶石基板具有良好的絕緣效能和較高的擊穿電壓，可以提供良好的電力隔離和信號完整性。

熱穩定性：藍寶石基板具有較低的熱膨脹係數和優异的導熱性，使其能够在高溫環境中保持穩定性，並具有良好的散熱效能。

耐腐蝕性：藍寶石基板具有優异的耐腐蝕性和對酸、堿和化學溶液的高耐受性。

光學應用：由於其高透明度和優异的光學效能，藍寶石基板廣泛應用於雷射器、光電器件和LED封裝等領域。

高頻電子器件：藍寶石電路板因其低介電損耗和優异的高頻效能而廣泛應用於射頻（RF）和微波電子器件。

大功率電子器件：藍寶石電路板可以承受大功率工作環境，適用於製造功率放大器和能量轉換器等大功率電子設備。

光電器件：藍寶石電路板在光電器件中有重要應用，如光電二極體和光電電晶體。

藍寶石PCB基板工藝

對於藍寶石基板，它們在成為合格的基板之前會經歷幾個過程，包括切割、粗磨、細磨和拋光。

切割：切割是使用線切割機將藍寶石晶體棒切割成厚度約為500um的粗糙塊的過程。 在這個過程中，金剛石線鋸是最重要的消耗品。

粗拋光：切割後的藍寶石表面非常粗糙，需要粗拋光來修復更深的劃痕並提高整體平整度。 該步驟主要使用50-80um B4C和冷卻液進行研磨，研磨後的表面粗糙度Ra約為1um。

精細拋光：下一步是更精確的加工，因為它直接影響最終產品的產量和質量。 現時2英寸藍寶石基板的標準化厚度為430um，囙此精密拋光的總去除量約為30um。 考慮到去除率和最終表面粗糙度Ra，該步驟主要通過用聚晶金剛石液體和樹脂錫盤研磨來處理。

大多數藍寶石基板製造商使用研磨機生產聚晶金剛石液體，以追求穩定性。 對於聚晶金剛石液體的微粉，通常要求粒徑集中，形態規則，可以提供持久的切削力和相對均勻的表面劃痕。藍寶石電路板具有優异的物理、電力和化學效能，使其適用於高溫、高頻、高功率和光學應用中的電子製造。