Després de laceràmicaEl substrat es sinteritza i es forma, cal metal·litzar la seva superfície i, a continuació, es crea el patró de la superfície mitjançant la transferència d'imatges per aconseguir el rendiment de connexió elèctrica del substrat ceràmic. La metal·lització de la superfície és un pas crucial en la fabricació de substrats ceràmics. Això es deu al fet que la capacitat de mullar els metalls a les superfícies ceràmiques a altes temperatures determina la força d'unió entre els metalls i la ceràmica. Una bona força d'unió és una garantia important per a l'estabilitat del rendiment de l'envàs LED. Actualment, els mètodes comuns de metal·lització en superfícies ceràmiques es poden classificar aproximadament en diverses formes, incloent-hi els mètodes de co-combustió (HTCC i LTCC), el mètode de pel·lícula gruixuda (TFC), el mètode de deposició directa de coure (DBC), el mètode de deposició directa d'alumini (DBA) i el mètode de pel·lícula fina (DPC).
Mètode de co-cocció (HTCC/LTCC)
Hi ha dos tipus de mètodes de cococció: un és la cococció a alta temperatura (HTCC) i l'altre és la cococció a baixa temperatura (LTCC). Els fluxos del procés d'ambdós són bàsicament els mateixos. Els principals fluxos del procés de producció inclouen la preparació de la pasta, la fosa i la generació de tires, l'assecat de cossos verds, la perforació de forats, la serigrafia i l'ompliment de forats, els circuits de serigrafia, la capificació i la sinterització, i el tall final i altres processos de posttractament. La pols d'alúmina es barreja amb aglutinants orgànics per formar una pasta i després la pasta es processa en làmines amb un raspador. Després de l'assecat, es forma un cos verd ceràmic [10]. A continuació, segons els requisits de disseny, es processen forats passants al cos verd i s'omplen amb pols metàl·lica. La superfície del cos verd es recobreix amb un patró de línies mitjançant la tecnologia de serigrafia. Finalment, els cossos verds de cada capa s'apilen i es premsen junts, i després es sinteritzen i es formen al forn de cococció. Tot i que els processos dels dos mètodes de cococció són aproximadament els mateixos, les temperatures de sinterització varien molt. La temperatura de cocció per a l'HTCC és de 1300 a 1600 ℃, mentre que la temperatura de sinterització per a l'LTCC és de 850 a 900 ℃. La raó principal d'aquesta diferència rau en el fet que la pasta de sinterització LTCC conté materials de vidre que poden reduir la temperatura de sinterització, que no són presents a la pasta de cocció HTCC. Tot i que els materials de vidre poden reduir la temperatura de sinterització, provoquen una disminució significativa de la conductivitat tèrmica del substrat.
Ceràmica de pel·lícula gruixuda (TFC)
El mètode de pel·lícula gruixuda es refereix al procés de fabricació en què la pasta conductora es recobreix directament sobre el substrat ceràmic mitjançant serigrafia i, a continuació, la capa metàl·lica s'adhereix fermament al substrat ceràmic mitjançant sinterització a alta temperatura. La selecció de la pasta conductora de pel·lícula gruixuda és un factor clau per determinar el procés de pel·lícula gruixuda. Està composta per una fase funcional (és a dir, pols metàl·lica amb una mida de partícula inferior a 2 μm), una fase aglutinant (aglutinant) i un portador orgànic. Les pols metàl·liques comunes inclouen Au, Pt, Au/Pt, Au/Pd, Ag, Ag/Pt, Ag/Pd, Cu, Ni, Al i W, entre les quals les pastilles Ag, Ag/Pd i Cu són les més comunes. L'aglutinant és generalment material de vidre, òxid metàl·lic o una barreja d'ambdós. La seva funció és connectar la ceràmica i el metall i determinar l'adhesió de la pasta de pel·lícula gruixuda a la ceràmica base. És la clau per a la producció de pasta de pel·lícula gruixuda. La funció principal del suport orgànic és dispersar la fase funcional i la fase aglutinant, tot mantenint una certa viscositat de la suspensió de pel·lícula gruixuda per preparar-la per a la posterior serigrafia. Es volatilitzarà gradualment durant el procés de sinterització.
Coure d'unió directa (DBC)
El DBC és un mètode de metal·lització per unir làmines de coure sobre superfícies ceràmiques (principalment Al2O3 i AlN). És un nou procés desenvolupat amb l'auge de la tecnologia d'envasament de xips a placa (COB). El principi bàsic és introduir elements d'oxigen entre el Cu i la ceràmica, i després formar una fase líquida eutèctica Cu/O a 1065 a 1083 ℃. Aquesta fase reacciona amb la matriu ceràmica i la làmina de coure per generar CuAlO2 o Cu(AlO2)2, i sota l'acció de la fase intermèdia, la làmina de coure s'uneix a la matriu. Com que l'AlN pertany a les ceràmiques no òxid, la clau per al recobriment de coure a la seva superfície rau en la formació d'una capa de transició d'Al2O3 a la seva superfície i aconseguir una unió efectiva entre la làmina de coure i la ceràmica base sota l'acció de la capa de transició.
Unió directa d'alumini (DAB)
El mètode de recobriment directe d'alumini aprofita la bona humectabilitat de l'alumini amb la ceràmica en estat líquid per aconseguir la unió dels dos. Quan la temperatura puja per sobre dels 660 ℃, l'alumini sòlid es liqua. Després que l'alumini líquid mulli la superfície ceràmica, a mesura que la temperatura baixa, els nuclis cristal·lins proporcionats per l'alumini a la superfície ceràmica cristal·litzen i creixen. Quan es refreda a temperatura ambient, s'aconsegueix la combinació dels dos. A causa de l'alta reactivitat de l'alumini, és propens a l'oxidació a altes temperatures per formar una pel·lícula d'Al2O3 que existeix a la superfície del líquid d'alumini, reduint significativament la humectabilitat del líquid d'alumini a la superfície ceràmica i dificultant la unió. Per tant, s'ha de treure abans de la unió o la unió s'ha de dur a terme en condicions sense oxigen. Peng Rong et al. [23,27] van adoptar el mètode de fosa a pressió en motlle de grafit per estendre alumini fos pur a les superfícies del substrat d'Al2O3 i el substrat d'AlN sota pressió. A causa de la manca de fluïdesa de la pel·lícula d'Al2O3, aquesta romania a la cavitat del motlle. Després del refredament, es va obtenir un substrat DAB ben unit.
Coure xapat directament (DPC)
El mètode de pel·lícula fina és un procés que utilitza principalment la deposició física de vapor (com ara l'evaporació al buit, la pulverització catòdica magnetrònica, etc.) i altres tècniques per formar una capa metàl·lica a la superfície de la ceràmica, i després utilitza emmascarament, gravat i altres operacions per formar una capa de circuit metàl·lic. Entre elles, la deposició física de vapor és el procés de fabricació de pel·lícules primes més comú.
Data de publicació: 16 de juliol de 2025