Efter denkeramiskNår substratet sintres og formes, skal dets overflade metalliseres, og derefter laves overflademønsteret via billedoverføring for at opnå den elektriske forbindelsesydelse af det keramiske substrat. Overflademetallisering er et afgørende trin i fremstillingen af keramiske substrater. Dette skyldes, at metallers befugtningsevne til keramiske overflader ved høje temperaturer bestemmer bindingskraften mellem metaller og keramik. God bindingskraft er en vigtig garanti for stabiliteten af LED-emballageydelsen. I øjeblikket kan de almindelige metalliseringsmetoder på keramiske overflader groft klassificeres i flere former, herunder co-burning-metoder (HTCC og LTCC), tykfilmmetode (TFC), direkte kobberaflejringsmetode (DBC), direkte aluminiumaflejringsmetode (DBA) og tyndfilmmetode (DPC).
Samfyringsmetode (HTCC/LTCC)
Der findes to typer sambrændingsmetoder: den ene er højtemperatursambrænding (HTCC), og den anden er lavtemperatursambrænding (LTCC). Processerne for begge er stort set de samme. De primære produktionsprocesser omfatter forberedelse af opslæmning, støbning og generering af strimler, tørring af grønne legemer, boring af gennemgående huller, serigrafi og fyldning af huller, serigrafikredsløb, lagdeling og sintring samt den endelige udskæring og andre efterbehandlingsprocesser. Aluminiumoxidpulver blandes med organiske bindemidler for at danne en opslæmning, og derefter forarbejdes opslæmningen til ark med en skraber. Efter tørring dannes en keramisk grøn krop [10]. Derefter forarbejdes gennemgående huller på den grønne krop i henhold til designkravene, og fyldes med metalpulver. Overfladen af den grønne krop belægges med et linjemønster ved hjælp af serigrafiteknologi. Endelig stables og presses de grønne legemer i hvert lag sammen, hvorefter de sintres og formes i sambrændingsovnen. Selvom processerne for de to sambrændingsmetoder er nogenlunde de samme, varierer sintringstemperaturerne meget. Sambrændingstemperaturen for HTCC er 1300 til 1600 ℃, mens sintringstemperaturen for LTCC er 850 til 900 ℃. Hovedårsagen til denne forskel ligger i, at LTCC-sintringsopslæmningen indeholder glasmaterialer, der kan sænke sintringstemperaturen, hvilket ikke er til stede i HTCC-sambrændingsopslæmningen. Selvom glasmaterialer kan sænke sintringstemperaturen, fører de til et betydeligt fald i substratets varmeledningsevne.
Tykfilmskeramik (TFC)
Tykfilmmetoden refererer til den fremstillingsproces, hvor ledende pasta påføres direkte på det keramiske substrat ved hjælp af serigrafi, og derefter klæbes metallaget fast til det keramiske substrat ved hjælp af højtemperatursintring. Valget af tykfilmslederopslæmning er en nøglefaktor i bestemmelsen af tykfilmprocessen. Den består af en funktionel fase (dvs. metalpulver med en partikelstørrelse på mindre end 2 μm), en bindemiddelfase (bindemiddel) og en organisk bærer. Almindelige metalpulvere omfatter Au, Pt, Au/Pt, Au/Pd, Ag, Ag/Pt, Ag/Pd, Cu, Ni, Al og W, hvoraf Ag, Ag/Pd og Cu-opslæmninger er de mest almindelige. Bindemidlet er generelt glasmateriale, metaloxid eller en blanding af begge. Dets funktion er at forbinde keramikken og metallet og bestemme tykfilmsopslæmningens vedhæftning til basiskeramikken. Det er nøglen til produktionen af tykfilmopslæmning. Hovedfunktionen af den organiske bærer er at dispergere den funktionelle fase og bindefasen, samtidig med at en vis viskositet af tykfilmslammet opretholdes for at forberede det efterfølgende serigrafitryk. Det vil gradvist fordampe under sintringsprocessen.
Direkte bundet kobber (DBC)
DBC er en metalliseringsmetode til binding af kobberfolie på keramiske overflader (primært Al2O3 og AlN). Det er en ny proces, der er udviklet med fremkomsten af chip on Board (COB)-pakketeknologi. Grundprincippet er at introducere iltelementer mellem Cu og keramik og derefter danne en Cu/O-eutektisk flydende fase ved 1065 til 1083 ℃. Denne fase reagerer derefter med den keramiske matrix og kobberfolien for at generere CuAlO2 eller Cu(AlO2)2, og under påvirkning af mellemfasen bindes kobberfolien til matrixen. Da AlN tilhører ikke-oxidkeramik, ligger nøglen til kobberbelægning på dens overflade i at danne et Al2O3-overgangslag på dens overflade og opnå effektiv binding mellem kobberfolien og basiskeramikken under påvirkning af overgangslaget.
Direkte aluminiumsbundet (DAB)
Den direkte aluminiumbelægningsmetode udnytter aluminiums gode befugtningsevne til keramik i flydende tilstand for at opnå binding mellem de to. Når temperaturen stiger til over 660 ℃, flyder fast aluminium. Efter at det flydende aluminium har befugtet den keramiske overflade, krystalliserer og vokser krystalkernerne fra aluminiumet på den keramiske overflade, når temperaturen falder. Når det afkøles til stuetemperatur, opnås kombinationen af de to. På grund af aluminiums høje reaktivitet er det tilbøjeligt til oxidation ved høje temperaturer og danner en Al2O3-film, der findes på overfladen af den flydende aluminium, hvilket reducerer den flydende aluminiums befugtningsevne på den keramiske overflade betydeligt og gør binding vanskelig at opnå. Derfor skal den fjernes før binding, eller bindingen skal udføres under iltfri forhold. Peng Rong et al. [23,27] anvendte metoden med grafitstøbning til at fordele rent smeltet aluminium på overfladerne af Al2O3-substratet og AlN-substratet under tryk. På grund af Al2O3-filmens manglende flydeevne forblev den i formhulrummet. Efter afkøling blev der opnået et godt bundet DAB-substrat.
Direkte belagt kobber (DPC)
Tyndfilmsmetoden er en proces, der primært bruger fysisk dampaflejring (såsom vakuumfordampning, magnetronsputtering osv.) og andre teknikker til at danne et metallag på overfladen af keramik, og derefter bruger maskering, ætsning og andre operationer til at danne et metalkredsløbslag. Blandt disse er fysisk dampaflejring den mest almindelige tyndfilmsfremstillingsproces.
Opslagstidspunkt: 16. juli 2025