PärastkeraamilineKui aluspind on paagutatud ja vormitud, tuleb selle pind metalliseerida ja seejärel luuakse pinnamuster kujutise ülekande abil, et saavutada keraamilise aluspinna elektriline ühendusvõime. Pinna metalliseerimine on keraamiliste aluspindade valmistamisel oluline samm. Seda seetõttu, et metallide märgumisvõime keraamilistele pindadele kõrgetel temperatuuridel määrab metallide ja keraamika vahelise nakkejõu. Hea nakkejõud on LED-pakendi toimivuse stabiilsuse oluline tagatis. Praegu saab keraamiliste pindade tavalisi metalliseerimismeetodeid jagada mitmeks vormiks, sealhulgas kaaspõletamismeetodid (HTCC ja LTCC), paksu kile meetod (TFC), vase otsese sadestamise meetod (DBC), alumiiniumi otsese sadestamise meetod (DBA) ja õhukese kile meetod (DPC).
Kaaspõletamise meetod (HTCC/LTCC)
Kaaspõletamise meetodeid on kahte tüüpi: üks on kõrgel temperatuuril toimuv kaaspõletamine (HTCC) ja teine on madalal temperatuuril toimuv kaaspõletamine (LTCC). Mõlema protsessivood on põhimõtteliselt samad. Peamised tootmisprotsessivood hõlmavad suspensiooni ettevalmistamist, valamist ja ribade genereerimist, roheliste kehade kuivatamist, läbivate aukude puurimist, siiditrüki ja aukude täitmist, siiditrükiahelaid, kihistamist ja paagutamist ning lõplikku viilutamist ja muid järeltöötlusprotsesse. Alumiiniumoksiidi pulber segatakse orgaaniliste sideainetega suspensiooni moodustamiseks ja seejärel töödeldakse suspensioon kaabitsaga lehtedeks. Pärast kuivatamist moodustatakse keraamiline roheline keha [10]. Seejärel töödeldakse rohelisele kehale vastavalt projekteerimisnõuetele läbivad augud ja täidetakse metallipulbriga. Rohelise keha pind kaetakse siiditrükitehnoloogia abil joonmustriga. Lõpuks virnastatakse ja pressitakse iga kihi rohelised kehad kokku ning seejärel paagutatakse ja vormitakse kaaspõletamisahjus. Kuigi kahe kaaspõletamismeetodi protsessid on ligikaudu samad, on paagutamistemperatuurid väga erinevad. HTCC koospõletamise temperatuur on 1300–1600 ℃, samas kui LTCC paagutamistemperatuur on 850–900 ℃. Selle erinevuse peamine põhjus seisneb selles, et LTCC paagutussuspensioon sisaldab klaasimaterjale, mis võivad paagutamistemperatuuri alandada, kuid HTCC koospõletatud suspensioonis neid ei ole. Kuigi klaasmaterjalid võivad paagutamistemperatuuri alandada, vähendavad need aluspinna soojusjuhtivust märkimisväärselt.
Paksukile keraamika (TFC)
Paksukile meetod viitab tootmisprotsessile, mille käigus kantakse juhtiv pasta otse keraamilisele aluspinnale siiditrüki abil ja seejärel kinnitatakse metallkiht kõrgel temperatuuril paagutamise teel kindlalt keraamilisele aluspinnale. Paksukile juhi suspensiooni valik on paksukile protsessi määramisel võtmetegur. See koosneb funktsionaalsest faasist (st metallpulber osakeste suurusega alla 2 μm), sideainefaasist (sideaine) ja orgaanilisest kandjast. Levinud metallpulbrite hulka kuuluvad Au, Pt, Au/Pt, Au/Pd, Ag, Ag/Pt, Ag/Pd, Cu, Ni, Al ja W, mille hulgas on kõige levinumad Ag, Ag/Pd ja Cu suspensioonid. Sideaine on tavaliselt klaasmaterjal, metalloksiid või mõlema segu. Selle ülesanne on ühendada keraamika ja metall ning määrata paksukile suspensiooni nakkuvus aluskeraamikaga. See on paksukile suspensiooni tootmise võti. Orgaanilise kandja peamine ülesanne on hajutada funktsionaalset faasi ja sideaine faasi, säilitades samal ajal paksu kile suspensiooni teatud viskoossuse, et see järgnevaks siiditrükiks ette valmistaks. See lendub paagutamise käigus järk-järgult.
Otseühendusega vask (DBC)
DBC on metalliseerimismeetod vaskfooliumi liimimiseks keraamilistele pindadele (peamiselt Al2O3 ja AlN). See on uus protsess, mis töötati välja koos kiipplaadile (COB) pakkimistehnoloogia levikuga. Põhiprintsiip on hapnikuelementide sisestamine Cu ja keraamika vahele ning seejärel Cu/O eutektilise vedelfaasi moodustamine temperatuuril 1065–1083 ℃. See faas reageerib seejärel keraamilise maatriksi ja vaskfooliumiga, moodustades CuAlO2 või Cu(AlO2)2 ning vahefaasi toimel seob vaskfoolium maatriksiga. Kuna AlN kuulub mitteoksiidkeraamika hulka, peitub vasekihi pinnale kandmise võti Al2O3 üleminekukihi moodustamises ja vaskfooliumi ja aluskeraamika vahelise tõhusa sideme saavutamises üleminekukihi toimel.
Otse alumiiniumliimiga (DAB)
Alumiiniumi otsekatmismeetod kasutab ära alumiiniumi head märguvust keraamikaga vedelas olekus, et saavutada kahe aine vaheline side. Kui temperatuur tõuseb üle 660 ℃, vedeldub tahke alumiinium. Pärast seda, kui vedel alumiinium niisutab keraamilist pinda, kristalliseeruvad ja kasvavad temperatuuri langedes alumiiniumi poolt keraamilisel pinnal olevad kristallituumad. Toatemperatuurini jahutamisel saavutatakse kahe aine kombinatsioon. Alumiiniumi kõrge reaktsioonivõime tõttu on see kõrgetel temperatuuridel altid oksüdeeruma, moodustades alumiiniumvedeliku pinnal Al2O3-kile, mis vähendab oluliselt alumiiniumvedeliku märguvust keraamilisel pinnal ja raskendab liimimist. Seetõttu tuleb see enne liimimist eemaldada või liimimine läbi viia hapnikuvabades tingimustes. Peng Rong jt [23,27] võtsid kasutusele grafiitvormis survevalu meetodi, et levitada puhast sula alumiiniumi Al2O3 ja AlN aluspinnale rõhu all. Al2O3-kile voolavuse puudumise tõttu jäi see vormiõõnsusse. Pärast jahutamist saadi hästi seotud DAB-substraat.
Otsekattega vask (DPC)
Õhukese kile meetod on protsess, mis kasutab peamiselt füüsikalist aurustamist (näiteks vaakumaurustamist, magnetroni pihustamist jne) ja muid tehnikaid metallikihi moodustamiseks keraamika pinnale ning seejärel maskeerimist, söövitamist ja muid toiminguid metallahela kihi moodustamiseks. Nende hulgas on füüsikaline aurustamine kõige levinum õhukese kile tootmisprotsess.
Postituse aeg: 16. juuli 2025