SonrakeramikaSubstrat sinterləşdirilib formalaşdırılır, səthi metallaşdırılmalıdır və sonra keramika substratın elektrik bağlantısı performansına nail olmaq üçün səth naxışı görüntü ötürülməsi yolu ilə hazırlanır. Səth metallaşması keramika substratlarının istehsalında vacib bir addımdır. Bunun səbəbi, metalların yüksək temperaturda keramika səthlərinə islanma qabiliyyətinin metallar və keramika arasındakı bağlayıcı qüvvəni müəyyən etməsidir. Yaxşı bağlayıcı qüvvə LED qablaşdırma performansının sabitliyi üçün vacib bir zəmanətdir. Hazırda keramika səthlərində ümumi metallaşma metodları təxminən bir neçə formaya təsnif edilə bilər, o cümlədən birgə yanma metodları (HTCC və LTCC), qalın təbəqə metodu (TFC), birbaşa mis çökmə metodu (DBC), birbaşa alüminium çökmə metodu (DBA) və nazik təbəqə metodu (DPC).
Birgə atəş metodu (HTCC/LTCC)
İki növ birgə yandırma üsulu mövcuddur: biri yüksək temperaturlu birgə yandırma (HTCC), digəri isə aşağı temperaturlu birgə yandırma (LTCC). Hər ikisinin proses axınları əsasən eynidir. Əsas istehsal prosesi axınlarına şlamın hazırlanması, tökmə və zolaqların əmələ gəlməsi, yaşıl gövdələrin qurudulması, deşiklərin qazılması, ekran çapı və deşiklərin doldurulması, ekran çapı sxemləri, təbəqələrin düzülməsi və sinterləşdirilməsi, son dilimləmə və digər sonrakı emal prosesləri daxildir. Alüminium oksidi tozu üzvi bağlayıcılarla qarışdırılaraq şlam əmələ gətirir və sonra şlam kazıyıcı ilə təbəqələrə emal olunur. Quruduqdan sonra keramika yaşıl gövdə əmələ gəlir [10]. Daha sonra, dizayn tələblərinə uyğun olaraq, yaşıl gövdə üzərində deşiklər emal olunur və metal tozu ilə doldurulur. Yaşıl gövdənin səthi ekran çapı texnologiyası ilə xətt naxışı ilə örtülür. Nəhayət, hər təbəqənin yaşıl gövdələri üst-üstə yığılır və bir-birinə preslənir, sonra isə birgə yandırma sobasında sinterlənir və formalaşdırılır. İki birgə yandırma üsulunun prosesləri təxminən eyni olsa da, sinterləmə temperaturları çox fərqlidir. HTCC üçün birgə yandırma temperaturu 1300 ilə 1600℃, LTCC üçün isə sinterləmə temperaturu 850 ilə 900℃ arasındadır. Bu fərqin əsas səbəbi, LTCC sinterləmə məhlulunun tərkibində sinterləmə temperaturunu aşağı sala bilən şüşə materialların olmasıdır, bunlar isə HTCC birgə yandırma məhlulunda yoxdur. Şüşə materiallar sinterləmə temperaturunu aşağı sala bilsə də, substratın istilik keçiriciliyində əhəmiyyətli dərəcədə azalmaya səbəb olur.
Qalın Film Keramika (TFC)
Qalın təbəqə metodu, keçirici pastanın birbaşa keramika substratına ekran çapı ilə örtüldüyü və sonra metal təbəqənin yüksək temperaturda sinterləmə yolu ilə keramika substratına möhkəm yapışdığı istehsal prosesinə aiddir. Qalın təbəqə keçirici məhlulunun seçilməsi qalın təbəqə prosesinin müəyyən edilməsində əsas amildir. O, funksional fazadan (yəni, hissəcik ölçüsü 2μm-dən az olan metal tozu), bağlayıcı fazadan (bağlayıcı) və üzvi daşıyıcıdan ibarətdir. Ümumi metal tozlarına Au, Pt, Au/Pt, Au/Pd, Ag, Ag/Pt, Ag/Pd, Cu, Ni, Al və W daxildir ki, bunların arasında ən çox yayılmış Ag, Ag/Pd və Cu məhlullarıdır. Bağlayıcı ümumiyyətlə şüşə material, metal oksidi və ya hər ikisinin qarışığıdır. Onun funksiyası keramika və metalı birləşdirmək və qalın təbəqə məhlulunun əsas keramikaya yapışmasını müəyyən etməkdir. Bu, qalın təbəqə məhlulunun istehsalının açarıdır. Üzvi daşıyıcının əsas funksiyası, sonrakı ekran çapına hazırlaşmaq üçün qalın təbəqə məhlulunun müəyyən bir özlülüyünü qoruyarkən funksional fazanı və bağlayıcı fazanı yaymaqdır. Sinterləmə prosesi zamanı tədricən buxarlanacaq.
Birbaşa Bağlanmış Mis (DBC)
DBC, keramika səthlərində (əsasən Al2O3 və AlN) mis folqa yapışdırmaq üçün metallaşdırma üsuludur. Bu, çip on Board (COB) qablaşdırma texnologiyasının inkişafı ilə inkişaf etdirilən yeni bir prosesdir. Əsas prinsip, Cu və keramika arasında oksigen elementlərini daxil etmək və sonra 1065-1083℃ arasında Cu/O evtektik maye fazası yaratmaqdır. Daha sonra bu faza keramika matrisi və mis folqa ilə reaksiyaya girərək CuAlO2 və ya Cu(AlO2)2 əmələ gətirir və aralıq fazanın təsiri altında mis folqa matrisə yapışır. Al N oksid olmayan keramikaya aid olduğundan, onun səthində mis örtüyünün açarı onun səthində Al2O3 keçid təbəqəsi yaratmaq və keçid təbəqəsinin təsiri altında mis folqa ilə əsas keramika arasında effektiv yapışmaya nail olmaqdır.
Birbaşa Alüminium Bağlı (DAB)
Birbaşa alüminium örtük üsulu, ikisinin birləşməsi üçün maye halında alüminiumun keramikaya yaxşı islanma qabiliyyətindən istifadə edir. Temperatur 660℃-dən yuxarı qalxdıqda, bərk alüminium mayeləşir. Maye alüminium keramika səthini islatdıqdan sonra, temperatur düşdükcə keramika səthində alüminium tərəfindən təmin edilən kristal nüvələri kristallaşır və böyüyür. Otaq temperaturuna qədər soyuduqda, ikisinin kombinasiyası əldə edilir. Alüminiumun yüksək reaktivliyinə görə, alüminium mayesinin səthində mövcud olan Al2O3 təbəqəsi əmələ gətirmək üçün yüksək temperaturda oksidləşməyə meyllidir, bu da alüminium mayesinin keramika səthində islanma qabiliyyətini əhəmiyyətli dərəcədə azaldır və birləşməni çətinləşdirir. Buna görə də, birləşmədən əvvəl çıxarılmalı və ya birləşmə oksigensiz şəraitdə aparılmalıdır. Peng Rong və digərləri [23,27] təmiz əridilmiş alüminiumu təzyiq altında Al2O3 substratının və AlN substratının səthlərinə yaymaq üçün qrafit qəlib tökmə üsulunu tətbiq etdilər. Al2O3 təbəqəsinin axıcılığının olmaması səbəbindən, o, qəlib boşluğunda qaldı. Soyuduqdan sonra yaxşı yapışmış DAB substratı əldə edildi.
Birbaşa Qapaqlı Mis (DPC)
Nazik təbəqə üsulu, əsasən fiziki buxar çöküntüsündən (məsələn, vakuum buxarlanması, maqnetron püskürtməsi və s.) və digər üsullardan istifadə edərək keramika səthində metal təbəqə əmələ gətirən və sonra metal dövrə təbəqəsi yaratmaq üçün maskalanma, aşındırma və digər əməliyyatlardan istifadə edən bir prosesdir. Bunların arasında fiziki buxar çöküntüsü ən çox yayılmış nazik təbəqə istehsal prosesidir.
Yazı vaxtı: 16 iyul 2025