Nakon štokeramikaNakon sinteriranja i oblikovanja podloge, njena površina se metalizira, a zatim se na površinu primjenom prijenosa slike kreira uzorak kako bi se postigle električne performanse veze keramičke podloge. Površinska metalizacija je ključni korak u izradi keramičkih podloga. To je zato što sposobnost vlaženja metala na keramičkim površinama na visokim temperaturama određuje silu vezivanja između metala i keramike. Dobra sila vezivanja je važna garancija za stabilnost performansi LED pakiranja. Trenutno se uobičajene metode metalizacije na keramičkim površinama mogu grubo klasificirati u nekoliko oblika, uključujući metode zajedničkog spaljivanja (HTCC i LTCC), metodu debelog filma (TFC), metodu direktnog taloženja bakra (DBC), metodu direktnog taloženja aluminija (DBA) i metodu tankog filma (DPC).
Metoda zajedničkog spaljivanja (HTCC/LTCC)
Postoje dvije vrste metoda zajedničkog pečenja: jedna je visokotemperaturno zajedničko pečenje (HTCC), a druga je niskotemperaturno zajedničko pečenje (LTCC). Procesni tokovi obje metode su u osnovi isti. Glavni tokovi proizvodnog procesa uključuju pripremu suspenzije, livenje i generiranje traka, sušenje zelenih tijela, bušenje prolaznih rupa, sitotisak i punjenje rupa, krugove sitotiska, nanošenje slojeva i sinterovanje, te završno rezanje i druge procese naknadne obrade. Prah aluminijevog oksida se miješa s organskim vezivima kako bi se formirala suspenzija, a zatim se suspenzija obrađuje u listove strugačem. Nakon sušenja, formira se keramičko zeleno tijelo [10]. Zatim se, prema zahtjevima dizajna, prolazne rupe obrađuju na zelenom tijelu i pune metalnim prahom. Površina zelenog tijela se prekriva linijskim uzorkom tehnologijom sitotiska. Konačno, zelena tijela svakog sloja se slažu i presuju zajedno, a zatim sinteruju i formiraju u peći za zajedničko pečenje. Iako su procesi dvije metode zajedničkog pečenja približno isti, temperature sinterovanja se uveliko razlikuju. Temperatura zajedničkog pečenja za HTCC je 1300 do 1600℃, dok je temperatura sinterovanja za LTCC 850 do 900℃. Glavni razlog za ovu razliku leži u činjenici da suspenzija za sinterovanje LTCC-a sadrži staklene materijale koji mogu sniziti temperaturu sinterovanja, a koji nisu prisutni u suspenziji za zajedničko pečenje HTCC-a. Iako stakleni materijali mogu sniziti temperaturu sinterovanja, oni dovode do značajnog smanjenja toplotne provodljivosti podloge.
Debeli film keramike (TFC)
Metoda debelog filma odnosi se na proizvodni proces u kojem se provodljiva pasta direktno nanosi na keramičku podlogu sitotiskom, a zatim se metalni sloj čvrsto prianja na keramičku podlogu sinterovanjem na visokoj temperaturi. Odabir provodne suspenzije debelog filma ključni je faktor u određivanju procesa debelog filma. Sastoji se od funkcionalne faze (tj. metalnog praha s veličinom čestica manjom od 2 μm), vezivne faze (veziva) i organskog nosača. Uobičajeni metalni prahovi uključuju Au, Pt, Au/Pt, Au/Pd, Ag, Ag/Pt, Ag/Pd, Cu, Ni, Al i W, među kojima su najčešće suspenzije Ag, Ag/Pd i Cu. Vezivo je uglavnom stakleni materijal, metalni oksid ili mješavina oba. Njegova funkcija je povezivanje keramike i metala i određivanje prianjanja suspenzije debelog filma na osnovnu keramiku. To je ključ za proizvodnju suspenzije debelog filma. Glavna funkcija organskog nosača je disperzija funkcionalne faze i vezivne faze, uz održavanje određene viskoznosti guste filmske suspenzije kako bi se pripremila za naknadnu sito štampu. Postepeno će isparavati tokom procesa sinterovanja.
Direktno vezani bakar (DBC)
DBC je metoda metalizacije za lijepljenje bakarne folije na keramičke površine (uglavnom Al2O3 i AlN). To je novi proces razvijen s pojavom tehnologije pakiranja čip na ploči (COB). Osnovni princip je uvođenje elemenata kisika između Cu i keramike, a zatim formiranje Cu/O eutektičke tekuće faze na 1065 do 1083℃. Ova faza zatim reagira s keramičkom matricom i bakarnom folijom stvarajući CuAlO2 ili Cu(AlO2)2, a pod djelovanjem međufaze, bakarna folija se veže za matricu. Budući da AlN pripada neoksidnoj keramici, ključ za bakarni premaz na njegovoj površini leži u formiranju prelaznog sloja Al2O3 na njegovoj površini i postizanju efikasnog vezivanja između bakarne folije i osnovne keramike pod djelovanjem prelaznog sloja.
Direktno vezanje aluminija (DAB)
Metoda direktnog nanošenja aluminija koristi dobru kvašivost aluminija na keramiku u tečnom stanju kako bi se postiglo njihovo vezivanje. Kada temperatura poraste iznad 660℃, čvrsti aluminij se ukapljuje. Nakon što tečni aluminij navlaži keramičku površinu, kako temperatura pada, kristalne jezgre koje aluminij obezbjeđuje na keramičkoj površini kristaliziraju i rastu. Kada se ohladi na sobnu temperaturu, postiže se kombinacija ova dva. Zbog visoke reaktivnosti aluminija, on je sklon oksidaciji na visokim temperaturama, formirajući Al2O3 film koji postoji na površini tečnog aluminija, značajno smanjujući kvašivost tečnog aluminija na keramičkoj površini i otežavajući postizanje vezivanja. Stoga se mora ukloniti prije vezivanja ili se vezivanje treba izvršiti u uslovima bez kiseonika. Peng Rong i saradnici [23,27] usvojili su metodu lijevanja u grafitnom kalupu kako bi nanijeli čisti rastopljeni aluminij na površine Al2O3 podloge i AlN podloge pod pritiskom. Zbog nedostatka fluidnosti Al2O3 filma, on je ostao u šupljini kalupa. Nakon hlađenja, dobijena je dobro vezana DAB podloga.
Direktno galvanizirani bakar (DPC)
Metoda tankog filma je proces koji uglavnom koristi fizičko taloženje iz parne faze (kao što je vakuumsko isparavanje, magnetronsko raspršivanje itd.) i druge tehnike za formiranje metalnog sloja na površini keramike, a zatim koristi maskiranje, nagrizanje i druge operacije za formiranje metalnog sloja kola. Među njima, fizičko taloženje iz parne faze je najčešći proces proizvodnje tankog filma.
Vrijeme objave: 16. jul 2025.