Y Sefyllfa Bresennol a'r Duedd o Ymchwil Meteleiddio ar Arwynebau Swbstrad Ceramig

Ar ôl yceramegMae swbstrad yn cael ei sinteru a'i ffurfio, mae angen meteleiddio ei wyneb, ac yna mae'r patrwm wyneb yn cael ei wneud trwy drosglwyddo delwedd i gyflawni perfformiad cysylltiad trydanol y swbstrad ceramig. Mae meteleiddio wyneb yn gam hanfodol wrth gynhyrchu swbstradau ceramig. Mae hyn oherwydd bod gallu gwlychu metelau i arwynebau ceramig ar dymheredd uchel yn pennu'r grym bondio rhwng metelau a cherameg. Mae grym bondio da yn warant bwysig ar gyfer sefydlogrwydd perfformiad pecynnu LED. Ar hyn o bryd, gellir dosbarthu'r dulliau meteleiddio cyffredin ar arwynebau ceramig yn fras i sawl ffurf, gan gynnwys dulliau cyd-losgi (HTCC ac LTCC), dull ffilm drwchus (TFC), dull dyddodiad copr uniongyrchol (DBC), dull dyddodiad alwminiwm uniongyrchol (DBA), a dull ffilm denau (DPC)

 

swbstrad ceramig

 

 

Dull Cyd-danio (HTCC/LTCC)

Mae dau fath o ddulliau cyd-danio: un yw cyd-danio tymheredd uchel (HTCC), a'r llall yw cyd-danio tymheredd isel (LTCC). Mae llif proses y ddau yn y bôn yr un fath. Mae prif lif proses gynhyrchu yn cynnwys paratoi slyri, castio a chynhyrchu stribedi, sychu cyrff gwyrdd, drilio tyllau trwodd, argraffu sgrin a llenwi tyllau, cylchedau argraffu sgrin, haenu a sintro, a'r sleisio terfynol a phrosesau ôl-driniaeth eraill. Cymysgir powdr alwmina â rhwymwyr organig i ffurfio slyri, ac yna caiff y slyri ei brosesu'n ddalennau gyda chrafwr. Ar ôl sychu, ffurfir corff gwyrdd ceramig [10]. Yna, yn ôl y gofynion dylunio, prosesir tyllau trwodd ar y corff gwyrdd a'u llenwi â phowdr metel. Mae wyneb y corff gwyrdd wedi'i orchuddio â phatrwm llinell trwy dechnoleg argraffu sgrin. Yn olaf, caiff cyrff gwyrdd pob haen eu pentyrru a'u pwyso at ei gilydd, ac yna eu sintro a'u ffurfio yn y ffwrnais cyd-danio. Er bod prosesau'r ddau ddull cyd-danio fwy neu lai yr un fath, mae'r tymereddau sintro yn amrywio'n fawr. Mae tymheredd cyd-danio HTCC rhwng 1300 a 1600℃, tra bod tymheredd sintro LTCC rhwng 850 a 900℃. Y prif reswm dros y gwahaniaeth hwn yw'r ffaith bod slyri sintro LTCC yn cynnwys deunyddiau gwydr a all ostwng y tymheredd sintro, nad ydynt yn bresennol yn y slyri cyd-danio HTCC. Er y gall deunyddiau gwydr ostwng y tymheredd sintro, maent yn arwain at ostyngiad sylweddol yn y dargludedd thermol y swbstrad.

 

Cerameg Ffilm Drwchus (TFC)

Mae'r dull ffilm drwchus yn cyfeirio at y broses weithgynhyrchu lle mae past dargludol yn cael ei orchuddio'n uniongyrchol ar y swbstrad ceramig trwy argraffu sgrin, ac yna mae'r haen fetel yn cael ei glynu'n gadarn wrth y swbstrad ceramig trwy sinteru tymheredd uchel. Mae dewis slyri dargludydd ffilm drwchus yn ffactor allweddol wrth bennu'r broses ffilm drwchus. Mae'n cynnwys cyfnod swyddogaethol (h.y., powdr metel gyda maint gronynnau o lai na 2μm), cyfnod rhwymwr (rhwymwr), a chludwr organig. Mae powdrau metel cyffredin yn cynnwys Au, Pt, Au/Pt, Au/Pd, Ag, Ag/Pt, Ag/Pd, Cu, Ni, Al a W, ac ymhlith y rhain mae slyri Ag, Ag/Pd a Cu yn fwyaf cyffredin. Yn gyffredinol, y rhwymwr yw deunydd gwydr, ocsid metel neu gymysgedd o'r ddau. Ei swyddogaeth yw cysylltu'r cerameg a'r metel a phenderfynu adlyniad y slyri ffilm drwchus i'r cerameg sylfaen. Dyma'r allwedd i gynhyrchu slyri ffilm drwchus. Prif swyddogaeth y cludwr organig yw gwasgaru'r cyfnod swyddogaethol a'r cyfnod rhwymwr, gan gynnal gludedd penodol yn y slyri ffilm drwchus i baratoi ar gyfer yr argraffu sgrin dilynol. Bydd yn anweddu'n raddol yn ystod y broses sinteru.

 

Copr wedi'i Fondio'n Uniongyrchol (DBC)

Mae DBC yn ddull meteleiddio ar gyfer bondio ffoil copr ar arwynebau ceramig (Al2O3 ac AlN yn bennaf). Mae'n broses newydd a ddatblygwyd gyda chynnydd technoleg pecynnu sglodion ar Fwrdd (COB). Yr egwyddor sylfaenol yw cyflwyno elfennau ocsigen rhwng Cu a cherameg, ac yna ffurfio cyfnod hylif ewtectig Cu/O ar 1065 i 1083 ℃. Yna mae'r cyfnod hwn yn adweithio â'r matrics ceramig a ffoil copr i gynhyrchu CuAlO2 neu Cu(AlO2)2, a than weithred y cyfnod canolradd, mae'r ffoil copr yn cael ei bondio i'r matrics. Gan fod AlN yn perthyn i gerameg nad yw'n ocsid, yr allwedd i orchuddio copr ar ei wyneb yw ffurfio haen drawsnewid Al2O3 ar ei wyneb, a chyflawni bondio effeithiol rhwng y ffoil copr a'r cerameg sylfaen o dan weithred yr haen drawsnewid.

 

Alwminiwm wedi'i Bondio'n Uniongyrchol (DAB)

Mae'r dull cotio alwminiwm uniongyrchol yn manteisio ar wlybaniaeth dda alwminiwm i serameg mewn cyflwr hylif i gyflawni bondio'r ddau. Pan fydd y tymheredd yn codi uwchlaw 660 ℃, mae alwminiwm solet yn hylifo. Ar ôl i'r alwminiwm hylif wlychu'r wyneb serameg, wrth i'r tymheredd ostwng, mae'r niwclysau crisial a ddarperir gan yr alwminiwm ar yr wyneb serameg yn crisialu ac yn tyfu. Pan gaiff ei oeri i dymheredd ystafell, cyflawnir y cyfuniad o'r ddau. Oherwydd adweithedd uchel alwminiwm, mae'n dueddol o ocsideiddio ar dymheredd uchel i ffurfio ffilm Al2O3 sy'n bodoli ar wyneb yr hylif alwminiwm, gan leihau gwlybaniaeth yr hylif alwminiwm ar yr wyneb serameg yn sylweddol a gwneud bondio'n anodd ei gyflawni. Felly, rhaid ei dynnu cyn bondio neu dylid cynnal y bondio o dan amodau di-ocsigen. Mabwysiadodd Peng Rong et al. [23,27] y dull o gastio marw mowld graffit i wasgaru alwminiwm tawdd pur ar arwynebau swbstrad Al2O3 a swbstrad AlN o dan bwysau. Oherwydd diffyg hylifedd y ffilm Al2O3, arhosodd yng ngheudod y mowld. Ar ôl oeri, cafwyd swbstrad DAB wedi'i bondio'n dda.

 

Copr Platiog Uniongyrchol (DPC)

Mae'r dull ffilm denau yn broses sy'n defnyddio dyddodiad anwedd corfforol yn bennaf (megis anweddiad gwactod, chwistrellu magnetron, ac ati) a thechnegau eraill i ffurfio haen fetel ar wyneb cerameg, ac yna'n defnyddio masgio, ysgythru a gweithrediadau eraill i ffurfio haen gylched fetel. Yn eu plith, dyddodiad anwedd corfforol yw'r broses weithgynhyrchu ffilm denau fwyaf cyffredin.


Amser postio: Gorff-16-2025
Sgwrs Ar-lein WhatsApp!