Nakon štokeramikaPodloga se sinterira i oblikuje, njezina površina mora biti metalizirana, a zatim se površinski uzorak izrađuje prijenosom slike kako bi se postigla električna veza keramičke podloge. Površinska metalizacija ključan je 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 važno je jamstvo stabilnosti performansi LED pakiranja. Trenutno se uobičajene metode metalizacije na keramičkim površinama mogu grubo podijeliti u nekoliko oblika, uključujući metode zajedničkog spaljivanja (HTCC i LTCC), metodu debelog filma (TFC), metodu izravnog taloženja bakra (DBC), metodu izravnog taloženja aluminija (DBA) i metodu tankog filma (DPC).
Metoda zajedničkog spaljivanja (HTCC/LTCC)
Postoje dvije vrste metoda supečenja: jedna je supečenje na visokim temperaturama (HTCC), a druga je supečenje na niskim temperaturama (LTCC). Procesni tokovi obje metode su u osnovi isti. Glavni proizvodni procesi uključuju pripremu suspenzije, lijevanje i izradu traka, sušenje zelenih dijelova, bušenje prolaznih rupa, sitotisak i punjenje rupa, krugove sitotiska, nanošenje slojeva i sinteriranje te završno rezanje i druge procese naknadne obrade. Prah aluminijevog oksida miješa se s organskim vezivima kako bi se formirala suspenzija, a zatim se suspenzija obrađuje u listove strugačem. Nakon sušenja formira se keramički zeleni dio [10]. Zatim se, prema zahtjevima dizajna, prolazne rupe obrađuju na zelenom dijelu i pune metalnim prahom. Površina zelenog dijela prekriva se linijskim uzorkom tehnologijom sitotiska. Konačno, zeleni dijelovi svakog sloja se slažu i prešaju zajedno, a zatim sinteriraju i oblikuju u peći za supečenje. Iako su procesi dviju metoda supečenja približno isti, temperature sinteriranja uvelike se razlikuju. Temperatura supečenja za HTCC je 1300 do 1600 ℃, dok je temperatura sinteriranja za LTCC 850 do 900 ℃. Glavni razlog ove razlike leži u činjenici da suspenzija za sinteriranje LTCC-a sadrži staklene materijale koji mogu sniziti temperaturu sinteriranja, a koji nisu prisutni u suspenziji supečenja HTCC-a. Iako stakleni materijali mogu sniziti temperaturu sinteriranja, oni dovode do značajnog smanjenja toplinske vodljivosti podloge.
Debeli film keramike (TFC)
Metoda debelog filma odnosi se na proizvodni proces u kojem se vodljiva pasta izravno nanosi na keramičku podlogu sitotiskom, a zatim se metalni sloj čvrsto prianja na keramičku podlogu sinteriranjem na visokim temperaturama. Odabir debeloslojne vodičke suspenzije ključni je čimbenik u određivanju postupka 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 općenito stakleni materijal, metalni oksid ili mješavina oba. Njegova je funkcija povezivanje keramike i metala te određivanje prianjanja debeloslojne suspenzije na osnovnu keramiku. To je ključ za proizvodnju debeloslojne suspenzije. Glavna funkcija organskog nosača je disperzija funkcionalne faze i vezivne faze, uz održavanje određene viskoznosti guste filmske suspenzije kako bi se pripremila za naknadni sitotisak. Postupno će isparavati tijekom procesa sinteriranja.
Izravno vezani bakar (DBC)
DBC je metoda metalizacije za lijepljenje bakrene folije na keramičke površine (uglavnom Al2O3 i AlN). To je novi proces razvijen s porastom tehnologije pakiranja čip na ploči (COB). Osnovni princip je uvođenje kisikovih elemenata između Cu i keramike, a zatim stvaranje Cu/O eutektičke tekuće faze na 1065 do 1083 ℃. Ova faza zatim reagira s keramičkom matricom i bakrenom folijom stvarajući CuAlO2 ili Cu(AlO2)2, a pod djelovanjem međufaze, bakrena folija se veže za matricu. Budući da AlN pripada neoksidnoj keramici, ključ za bakreni premaz na njegovoj površini leži u stvaranju prijelaznog sloja Al2O3 na njegovoj površini i postizanju učinkovitog lijepljenja između bakrene folije i osnovne keramike pod djelovanjem prijelaznog sloja.
Izravno vezanje aluminija (DAB)
Metoda izravnog nanošenja aluminija koristi dobru kvašivost aluminija na keramiku u tekućem stanju kako bi se postiglo njihovo spajanje. Kada temperatura poraste iznad 660 ℃, čvrsti aluminij se ukapljuje. Nakon što tekući aluminij navlaži keramičku površinu, kako temperatura pada, kristalne jezgre koje aluminij osigurava na keramičkoj površini kristaliziraju i rastu. Kada se ohladi na sobnu temperaturu, postiže se kombinacija ta dva. Zbog visoke reaktivnosti aluminija, sklon je oksidaciji na visokim temperaturama stvarajući film Al2O3 koji postoji na površini aluminijske tekućine, značajno smanjujući kvašivost aluminijske tekućine na keramičkoj površini i otežavajući postizanje spajanja. Stoga se mora ukloniti prije spajanja ili se spajanje treba provesti u uvjetima bez kisika. Peng Rong i sur. [23,27] usvojili su metodu lijevanja u grafitnom kalupu kako bi nanijeli čisti rastaljeni aluminij na površine Al2O3 podloge i AlN podloge pod tlakom. Zbog nedostatka fluidnosti Al2O3 filma, on je ostao u šupljini kalupa. Nakon hlađenja dobivena je dobro vezana DAB podloga.
Direktno galvanizirani bakar (DPC)
Metoda tankog filma je proces koji uglavnom koristi fizičko taloženje pare (kao što je vakuumsko isparavanje, magnetronsko raspršivanje itd.) i druge tehnike za stvaranje metalnog sloja na površini keramike, a zatim koristi maskiranje, jetkanje i druge operacije za stvaranje metalnog sloja kruga. Među njima, fizičko taloženje pare je najčešći proces proizvodnje tankog filma.
Vrijeme objave: 16. srpnja 2025.