藍寶石陶瓷電路板在MEMS器件發揮的作用

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異的物理性質和化學穩定性，能夠在高溫和惡劣環境下工作，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℃，可以承受高溫環境下的應力和熱循環。

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

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（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。這些優秀的機械性能，可以保證器件在制造和使用過程中的穩定性和可靠性。

高溫穩定性：

藍寶石陶瓷基板具有非常好的高溫穩定性，能夠在高溫環境下保持穩定的性能。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、堿和高溫等惡劣環境下保持穩定的性能。根據市場調研數據，藍寶石陶瓷基板的化學穩定性非常好，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定性，能夠滿足MEMS器件制造中對高精度、高穩定性、高耐腐蝕性和高溫穩定性等方面的需求。相比之下，傳統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，并嚴格控制各個環節的工藝參數，以保證制造出的基板質量和穩定性。

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在生產藍寶石陶瓷基板和開展相關的研發工作。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，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勢，促進該材料在市場中的推廣和應用。

審核編輯 黃宇