በሴራሚክ ንጣፍ ወለል ላይ የብረታ ብረት ምርምር ወቅታዊ ሁኔታ እና አዝማሚያ

ከተጠናቀቀ በኋላሴራሚክንጣፉ ሲነጣና ሲፈጠር፣ ንጣፉ ሜታሊዚዝድ መሆን አለበት፣ ከዚያም የገጽታ ንድፍ የሴራሚክ ንጣፍ የኤሌክትሪክ ግንኙነት አፈፃፀምን ለማሳካት በምስል ማስተላለፍ በኩል ይደረጋል። የገጽታ ሜታሊዚሽን የሴራሚክ ንጣፍ ማምረቻ ወሳኝ እርምጃ ነው። ይህ የሆነበት ምክንያት ብረቶች በከፍተኛ ሙቀት ወደ ሴራሚክ ወለል የማድረቅ ችሎታ በብረታ ብረት እና በሴራሚክስ መካከል ያለውን የመተሳሰር ኃይል ስለሚወስን ነው። ጥሩ የመተሳሰር ኃይል ለ LED የማሸጊያ አፈፃፀም መረጋጋት አስፈላጊ ዋስትና ነው። በአሁኑ ጊዜ፣ በሴራሚክ ወለል ላይ ያሉ የተለመዱ የሜታሊዚሽን ዘዴዎች በግምት በበርካታ ቅርጾች ሊመደቡ ይችላሉ፣ እነሱም የጋራ የማቃጠል ዘዴዎች (HTCC እና LTCC)፣ ወፍራም የፊልም ዘዴ (TFC)፣ ቀጥተኛ የመዳብ ማስቀመጫ ዘዴ (DBC)፣ ቀጥተኛ የአሉሚኒየም ማስቀመጫ ዘዴ (DBA) እና ቀጭን የፊልም ዘዴ (DPC)

የጋራ-ተኩስ ዘዴ (HTCC/LTCC)

ሁለት አይነት የጋራ-ተኩስ ዘዴዎች አሉ፡ አንዱ ከፍተኛ-ሙቀት አብሮ-ተኩስ (HTCC) ሲሆን ሌላኛው ደግሞ ዝቅተኛ-ሙቀት አብሮ-ተኩስ (LTCC) ነው። የሁለቱም የሂደት ፍሰቶች በመሠረቱ ተመሳሳይ ናቸው። ዋናው የምርት ሂደት ፍሰቶች የተለቆጠ ዝግጅት፣ የመጣል እና የማመንጨት ቁርጥራጮች፣ አረንጓዴ አካላትን ማድረቅ፣ ቀዳዳዎችን መቆፈር፣ የስክሪን ማተም እና የመሙያ ቀዳዳዎች፣ የስክሪን ማተሚያ ወረዳዎች፣ ንብርብር እና ሲንቴሪንግ፣ እና የመጨረሻው መቆራረጥ እና ሌሎች የድህረ-ህክምና ሂደቶችን ያካትታሉ። የአልሙና ዱቄት ከኦርጋኒክ ማያያዣዎች ጋር በመደባለቅ የተለቆጠ ቅርጽ ይፈጥራል፣ ከዚያም የተለቆጠ ቅርፊቱ በፍርፋሪ ወደ ወረቀቶች ይቀየራል። ከደረቀ በኋላ የሴራሚክ አረንጓዴ አካል ይፈጠራል [10]። ከዚያም፣ እንደ ዲዛይን መስፈርቶች፣ በአረንጓዴው አካል ላይ ቀዳዳዎች ይዘጋጃሉ እና በብረት ዱቄት ይሞላሉ። የአረንጓዴው አካል ገጽ በማያ ገጽ ማተሚያ ቴክኖሎጂ በመስመር ንድፍ ይሸፈናል። በመጨረሻም፣ የእያንዳንዱ ንብርብር አረንጓዴ አካላት ተደራርበው አንድ ላይ ተጭነው ይጨመቃሉ፣ ከዚያም ተለቆጡ እና በጋራ-ተኩስ ምድጃ ውስጥ ይፈጠራሉ። የሁለቱ የጋራ-ተኩስ ዘዴዎች ሂደቶች በግምት ተመሳሳይ ቢሆኑም፣ የሴንቴሪንግ የሙቀት መጠኑ በእጅጉ ይለያያል። የHTC የጋራ-ማቀጣጠያ የሙቀት መጠን ከ1300 እስከ 1600℃ ሲሆን የLTCC ደግሞ የሲንቴሪንግ የሙቀት መጠን ከ850 እስከ 900℃ ነው። የዚህ ልዩነት ዋና ምክንያት የLTCC የሲንቴሪንግ ዝቃጭ የመስታወት ቁሳቁሶችን የያዘ በመሆኑ ሲሆን እነዚህም በHTC የጋራ-ማቀጣጠያ ዝቃጭ ውስጥ አይገኙም። የመስታወት ቁሳቁሶች የሲንቴሪንግ የሙቀት መጠንን ሊቀንሱ ቢችሉም፣ የንጣፉ የሙቀት መጠን በከፍተኛ ሁኔታ እንዲቀንስ ያደርጋሉ።

ወፍራም ፊልም ሴራሚክ (TFC)

ወፍራም የፊልም ዘዴ የሚያመለክተው ኮንዳክቲቭ ፓስት በቀጥታ በሴራሚክ ንጣፍ ላይ በስክሪን ህትመት የሚሸፈንበትን የማኑፋክቸሪንግ ሂደት ሲሆን ከዚያም የብረት ንብርብር በከፍተኛ ሙቀት ሲንተሪንግ አማካኝነት ከሴራሚክ ንጣፍ ጋር በጥብቅ የተጣበቀ ነው። ወፍራም የፊልም ኮንዳክተር ሉሪ መምረጥ ወፍራም የፊልም ሂደቱን ለመወሰን ቁልፍ ነገር ነው። ተግባራዊ ምዕራፍ (ማለትም፣ ከ2 μm ያነሰ የቅንጣት መጠን ያለው የብረት ዱቄት)፣ የማሰሪያ ምዕራፍ (ማሰሪያ) እና ኦርጋኒክ ተሸካሚን ያካትታል። የተለመዱ የብረት ዱቄቶች Au፣ Pt፣ Au/Pt፣ Au/Pd፣ Ag፣ Ag/Pt፣ Ag/Pd፣ Cu፣ Ni፣ Al እና W ያካትታሉ፣ ከእነዚህም መካከል Ag፣ Ag/Pd እና Cu ሉሪ በጣም የተለመዱ ናቸው። ማሰሪያው በአጠቃላይ የመስታወት ቁሳቁስ፣ የብረት ኦክሳይድ ወይም የሁለቱም ድብልቅ ነው። ተግባሩ ሴራሚክ እና ብረቱን ማገናኘት እና ወፍራም የፊልም ሉሪ ከመሠረቱ ሴራሚክ ጋር ያለውን ማጣበቂያ መወሰን ነው። ወፍራም የፊልም ሉሪ ለማምረት ቁልፉ ነው። የኦርጋኒክ ተሸካሚው ዋና ተግባር ተግባራዊ የሆነውን ምዕራፍ እና የማሰሪያውን ምዕራፍ መበታተን ሲሆን፣ ወፍራም የፊልም ዝቃጭ የተወሰነ viscosity በመጠበቅ ለቀጣዩ የስክሪን ህትመት መዘጋጀት ነው። በሲንተሪንግ ሂደት ውስጥ ቀስ በቀስ ይለዋወጣል።

ቀጥተኛ ትስስር ያለው መዳብ (DBC)

ዲቢሲ በሴራሚክ ቦታዎች (በዋነኝነት Al2O3 እና AlN) ላይ የመዳብ ፎይልን ለማያያዝ የሚያስችል የሜታላይዜሽን ዘዴ ነው። ይህ የቺፕ ኦን ቦርድ (COB) የማሸጊያ ቴክኖሎጂ ከመነሳቱ ጋር የዳበረ አዲስ ሂደት ነው። መሠረታዊው መርህ በCu እና በሴራሚክስ መካከል የኦክስጅን ክፍሎችን ማስተዋወቅ እና ከዚያም በ1065 እስከ 1083℃ የCu/O eutectic ፈሳሽ ደረጃ መፍጠር ነው። ይህ ምዕራፍ ከዚያም ከሴራሚክ ማትሪክስ እና ከመዳብ ፎይል ጋር ምላሽ በመስጠት CuAlO2 ወይም Cu(AlO2)2 ይፈጥራል፣ እና በመካከለኛው ምዕራፍ እርምጃ ስር የመዳብ ፎይል ከማትሪክስ ጋር ይያያዛል። AlN ከኦክሳይድ ያልሆኑ ሴራሚክስ ስለሆነ፣ በላዩ ላይ የመዳብ ሽፋን ቁልፉ በላዩ ላይ የAl2O3 የሽግግር ንብርብር በመፍጠር እና በሽግግር ንብርብር እርምጃ ስር በመዳብ ፎይል እና በመሠረት ሴራሚክ መካከል ውጤታማ ትስስር በመፍጠር ላይ ነው።

ቀጥታ የአሉሚኒየም ትስስር (DAB)

ቀጥተኛ የአሉሚኒየም ሽፋን ዘዴ በፈሳሽ ሁኔታ ውስጥ ከአሉሚኒየም እስከ ሴራሚክስ ያለውን ጥሩ የእርጥበት አቅም በመጠቀም የሁለቱን ትስስር ለማሳካት ይጠቅማል። የሙቀት መጠኑ ከ660℃ በላይ ሲጨምር ጠንካራ የአሉሚኒየም ፈሳሽ ይሆናል። ፈሳሹ አልሙኒየም የሴራሚክ ወለልን ካጠለቀ በኋላ፣ የሙቀት መጠኑ ሲቀንስ፣ በሴራሚክ ወለል ላይ በአሉሚኒየም የሚቀርበው ክሪስታል ኒውክሊየስ ክሪስታላይዝድ እና ያድጋል። ወደ ክፍል የሙቀት መጠን ሲቀዘቅዝ፣ የሁለቱ ጥምረት ይከናወናል። በአሉሚኒየም ከፍተኛ ምላሽ ምክንያት፣ በአሉሚኒየም ፈሳሽ ወለል ላይ የሚገኝ የአል2O3 ፊልም ለመፍጠር በከፍተኛ ሙቀት ውስጥ ለኦክሳይድ የተጋለጠ ሲሆን፣ ይህም በሴራሚክ ወለል ላይ የአሉሚኒየም ፈሳሽ እርጥበትን በእጅጉ ይቀንሳል እና ትስስርን ለማሳካት አስቸጋሪ ያደርገዋል። ስለዚህ፣ ከመገጣጠሙ በፊት መወገድ አለበት ወይም ትስስር ከኦክስጅን ነፃ በሆኑ ሁኔታዎች ውስጥ መከናወን አለበት። ፔንግ ሮንግ እና ሌሎች [23,27] ንጹህ የቀለጠ አልሙኒየምን በAl2O3 substrate እና AlN substrate ገጽታዎች ላይ በጫና ስር ለማሰራጨት የግራፋይት ሻጋታ ዲ-casting ዘዴን ተቀብለዋል። የAl2O3 ፊልም ፈሳሽነት እጥረት በመኖሩ፣ በሻጋታ ጉድጓድ ውስጥ ቆይቷል። ከቀዘቀዘ በኋላ በደንብ የተጣበቀ የ DAB ንጣፍ ተገኝቷል።

ቀጥተኛ የተለበጠ መዳብ (DPC)

ቀጭን-ፊልም ዘዴ በዋናነት አካላዊ የእንፋሎት ክምችት (እንደ ቫክዩም ትነት፣ ማግኔትሮን ስፑተርቲንግ፣ ወዘተ) እና ሌሎች ቴክኒኮችን በመጠቀም በሴራሚክስ ወለል ላይ የብረት ንብርብር ለመፍጠር የሚውል ሂደት ሲሆን ከዚያም ጭምብል፣ ቅርፊት እና ሌሎች ስራዎችን በመጠቀም የብረት ዑደት ንብርብር ይፈጥራል። ከእነዚህም መካከል አካላዊ የእንፋሎት ክምችት በጣም የተለመደው ቀጭን ፊልም የማምረት ሂደት ነው።