EftirkeramikUndirlagið er sintrað og mótað, yfirborð þess þarf að málmhúða og síðan er yfirborðsmynstrið búið til með myndflutningi til að ná fram rafmagnstengingargetu keramikundirlagsins. Yfirborðsmálmhúðun er mikilvægt skref í framleiðslu keramikundirlags. Þetta er vegna þess að vætugeta málma við keramikyfirborð við hátt hitastig ákvarðar tengikraftinn milli málma og keramik. Góður tengikraftur er mikilvæg trygging fyrir stöðugleika LED-umbúða. Eins og er er hægt að flokka algengar málmhúðunaraðferðir á keramikyfirborðum gróflega í nokkrar gerðir, þar á meðal sambrennsluaðferðir (HTCC og LTCC), þykkfilmuaðferð (TFC), beina koparútfellingu (DBC), beina álútfellingu (DBA) og þunnfilmuaðferð (DPC).
Sambrennsluaðferð (HTCC/LTCC)
Til eru tvær gerðir af sambrennsluaðferðum: önnur er háhitasambrennsla (HTCC) og hin er lághitasambrennsla (LTCC). Ferlið í báðum aðferðum er í grundvallaratriðum það sama. Helstu framleiðsluferlarnir fela í sér undirbúning á leðju, steypu og framleiðslu á ræmum, þurrkun á grænum hlutum, borun í gegnum göt, skjáprentun og fyllingu á götum, skjáprentun, lagskiptingu og sintrun, og lokaskurð og aðrar eftirvinnsluaðferðir. Áloxíðduft er blandað saman við lífræn bindiefni til að mynda leðju og síðan er leðjan unnin í blöð með sköfu. Eftir þurrkun er keramikgrænn hlutur myndaður [10]. Síðan, í samræmi við hönnunarkröfur, eru í gegnum göt unnin á græna hlutnum og fyllt með málmdufti. Yfirborð græna hlutans er húðað með línumynstri með skjáprentun. Að lokum eru grænu hlutarnir í hverju lagi staflaðir og þrýstir saman og síðan sintaðir og myndaðir í sambrennsluofni. Þó að ferli sambrennsluaðferðanna tveggja séu nokkurn veginn þau sömu, er sintunarhitastigið mjög mismunandi. Sambrennsluhitastig HTCC er 1300 til 1600°C, en sintrunarhitastig LTCC er 850 til 900°C. Helsta ástæðan fyrir þessum mun liggur í þeirri staðreynd að sintrunarmlösurnar úr LTCC innihalda glerefni sem geta lækkað sintrunarhitastigið, en þær eru ekki til staðar í sambrenndum HTCC-mlösum. Þó að glerefni geti lækkað sintrunarhitastigið, þá leiðir það til verulegrar lækkunar á varmaleiðni undirlagsins.
Þykkt filmukeramik (TFC)
Þykkhimnuaðferðin vísar til framleiðsluferlis þar sem leiðandi líma er húðuð beint á keramik undirlagið með silkiprentun og síðan er málmlagið fest við keramik undirlagið með háhitasintrun. Val á þykkhimnu leiðarablöndu er lykilþáttur í að ákvarða þykkhimnuferlið. Það samanstendur af virku fasa (þ.e. málmdufti með agnastærð minni en 2μm), bindiefnisfasa (bindiefni) og lífrænu burðarefni. Algeng málmduft eru meðal annars Au, Pt, Au/Pt, Au/Pd, Ag, Ag/Pt, Ag/Pd, Cu, Ni, Al og W, þar á meðal eru Ag, Ag/Pd og Cu blöndur algengastar. Bindiefnið er almennt glerefni, málmoxíð eða blanda af hvoru tveggja. Hlutverk þess er að tengja keramikið og málminn og ákvarða viðloðun þykkhimnublöndunnar við grunnkeramikið. Það er lykillinn að framleiðslu á þykkhimnublöndu. Helsta hlutverk lífræna burðarefnisins er að dreifa virka fasanum og bindiefanum, en viðhalda ákveitu seigju þykkfilmublöndunnar til að undirbúa hana fyrir síðari skjáprentun. Hún mun smám saman gufa upp við sintrunarferlið.
Beinbundinn kopar (DBC)
DBC er málmmyndunaraðferð til að líma koparþynnu á keramikfleti (aðallega Al2O3 og AlN). Þetta er ný aðferð sem þróuð var með tilkomu flís-á-borðs (COB) umbúðatækni. Grunnreglan er að koma súrefnisþáttum fyrir á milli kopars og keramiks og mynda síðan Cu/O evtektískt fljótandi fasa við 1065 til 1083°C. Þetta fasa hvarfast síðan við keramikgrunnefnið og koparþynnuna til að mynda CuAlO2 eða Cu(AlO2)2, og undir áhrifum millifasans er koparþynnan tengd við grunnefnið. Þar sem AlN tilheyrir oxíðlausum keramik, liggur lykillinn að koparhúðun á yfirborði þess í því að mynda Al2O3 umskiptalag á yfirborðinu og ná fram virkri tengingu milli koparþynnunnar og grunnkeramikksins undir áhrifum umskiptalagsins.
Bein áltenging (DAB)
Bein álhúðunaraðferð nýtir sér góða vætuhæfni áls við keramik í fljótandi formi til að ná fram tengingu milli þessara tveggja efna. Þegar hitastigið fer yfir 660°C, fljótandi verður fast ál. Eftir að fljótandi álið hefur væt keramikyfirborðið, kristallast kristalkjarnarnir sem álið myndar á keramikyfirborðinu og vaxa þegar hitastigið lækkar. Þegar það er kælt niður í stofuhita næst samsetning þessara tveggja efna. Vegna mikillar hvarfgirni áls er það viðkvæmt fyrir oxun við hátt hitastig og myndar Al2O3 filmu sem er á yfirborði álsins, sem dregur verulega úr vætuhæfni álsins á keramikyfirborðinu og gerir tengingu erfiða. Þess vegna verður að fjarlægja hana áður en tenging er framkvæmd eða tengingin ætti að fara fram við súrefnislausar aðstæður. Peng Rong o.fl. [23,27] notuðu grafítsteypuaðferð til að dreifa hreinu bráðnu áli á yfirborð Al2O3 undirlags og AlN undirlags undir þrýstingi. Vegna skorts á vökvaeiginleika Al2O3 filmunnar varð hún eftir í mótholinu. Eftir kælingu fékkst vel bundið DAB undirlag.
Beinhúðað kopar (DPC)
Þunnfilmuaðferðin er ferli sem notar aðallega efnislega gufuútfellingu (eins og lofttæmisgufun, segulspúttingu o.s.frv.) og aðrar aðferðir til að mynda málmlag á yfirborði keramik, og notar síðan grímu, etsun og aðrar aðgerðir til að mynda málmrásarlag. Meðal þeirra er efnisleg gufuútfelling algengasta framleiðsluferlið fyrir þunnfilmu
Birtingartími: 16. júlí 2025