Po tokeramikaKai pagrindas yra sukepintas ir suformuotas, jo paviršius turi būti metalizuotas, o tada paviršiaus raštas sukuriamas vaizdo perdavimo būdu, kad būtų pasiektas keraminio pagrindo elektrinis sujungimas. Paviršiaus metalizavimas yra labai svarbus keraminių pagrindų gamybos etapas. Taip yra todėl, kad metalų gebėjimas drėkinti keraminius paviršius aukštoje temperatūroje lemia metalų ir keramikos sukibimo jėgą. Gera sukibimo jėga yra svarbi LED korpuso veikimo stabilumo garantija. Šiuo metu įprastus keraminių paviršių metalizavimo metodus galima grubiai suskirstyti į kelias formas, įskaitant bendro degimo metodus (HTCC ir LTCC), storos plėvelės metodą (TFC), tiesioginio vario nusodinimo metodą (DBC), tiesioginio aliuminio nusodinimo metodą (DBA) ir plonos plėvelės metodą (DPC).
Bendro degimo metodas (HTCC/LTCC)
Yra du bendro degimo metodų tipai: vienas yra aukštos temperatūros bendras degimas (HTCC), o kitas – žemos temperatūros bendras degimas (LTCC). Abiejų procesų srautai iš esmės yra vienodi. Pagrindiniai gamybos procesų srautai apima suspensijos paruošimą, liejimą ir juostų generavimą, žalių kūnų džiovinimą, skylių gręžimą, šilkografiją ir skylių užpildymą, šilkografijos grandines, sluoksniavimą ir sukepinimą, galutinį pjaustymą ir kitus papildomo apdorojimo procesus. Aliuminio oksido milteliai sumaišomi su organiniais rišikliais, kad susidarytų suspensija, o tada suspensija grandikliu apdorojama į lakštus. Po džiovinimo suformuojamas keraminis žalias kūnas [10]. Tada, atsižvelgiant į projektavimo reikalavimus, žaliame kūne apdorojamos skylės ir užpildomos metalo milteliais. Žaliojo kūno paviršius padengiamas linijiniu raštu naudojant šilkografijos technologiją. Galiausiai kiekvieno sluoksnio žali kūnai sukraunami ir presuojami, o po to sukepinami ir formuojami bendro degimo krosnyje. Nors dviejų bendro degimo metodų procesai yra maždaug vienodi, sukepinimo temperatūros labai skiriasi. HTCC bendro degimo temperatūra yra 1300–1600 ℃, o LTCC sukepinimo temperatūra – 850–900 ℃. Pagrindinė šio skirtumo priežastis yra ta, kad LTCC sukepinimo suspensijoje yra stiklo medžiagų, kurios gali sumažinti sukepinimo temperatūrą, o HTCC bendro degimo suspensijoje jų nėra. Nors stiklo medžiagos gali sumažinti sukepinimo temperatūrą, jos žymiai sumažina pagrindo šilumos laidumą.
Storosios plėvelės keramika (TFC)
Storosios plėvelės metodas – tai gamybos procesas, kurio metu laidži pasta tiesiogiai padengiama ant keraminio pagrindo šilkografijos būdu, o tada metalo sluoksnis tvirtai priklijuojamas prie keraminio pagrindo naudojant aukšto temperatūros sukepinimą. Storosios plėvelės laidininko suspensijos pasirinkimas yra pagrindinis veiksnys, lemiantis storosios plėvelės procesą. Ją sudaro funkcinė fazė (t. y. metalo milteliai, kurių dalelių dydis mažesnis nei 2 μm), rišiklio fazė (rišiklis) ir organinis nešiklis. Įprasti metalo milteliai yra Au, Pt, Au/Pt, Au/Pd, Ag, Ag/Pt, Ag/Pd, Cu, Ni, Al ir W, iš kurių dažniausiai pasitaiko Ag, Ag/Pd ir Cu suspensijos. Rišiklis paprastai yra stiklo medžiaga, metalo oksidas arba abiejų mišinys. Jo funkcija – sujungti keramiką ir metalą bei nustatyti storosios plėvelės suspensijos sukibimą su pagrindine keramika. Tai yra raktas į storosios plėvelės suspensijos gamybą. Pagrindinė organinio nešiklio funkcija yra išsklaidyti funkcinę fazę ir rišiklio fazę, išlaikant tam tikrą storos plėvelės suspensijos klampumą, kad būtų galima ją paruošti vėlesniam šilkografijos būdui. Sukepinimo proceso metu ji palaipsniui išgaruos.
Tiesiogiai sujungtas varis (DBC)
DBC yra metalizacijos metodas, skirtas vario folijai klijuoti ant keraminių paviršių (daugiausia Al2O3 ir AlN). Tai naujas procesas, sukurtas kartu su lustų ant plokštės (COB) pakavimo technologijos atsiradimu. Pagrindinis principas yra deguonies elementų įvedimas tarp Cu ir keramikos, o tada Cu/O eutektinės skystos fazės formavimas 1065–1083 ℃ temperatūroje. Ši fazė reaguoja su keramine matrica ir vario folija, sudarydama CuAlO2 arba Cu(AlO2)2, ir veikiant tarpinei fazei, vario folija sujungiama su matrica. Kadangi AlN priklauso neoksidinei keramikai, vario padengimo ant jos paviršiaus raktas yra Al2O3 pereinamojo sluoksnio formavimas ant jos paviršiaus ir efektyvaus sukibimo tarp vario folijos ir pagrindinės keramikos užtikrinimas veikiant pereinamajam sluoksniui.
Tiesioginis aliuminio klijavimas (DAB)
Tiesioginio aliuminio dengimo metodas išnaudoja gerą aliuminio drėkinimą su keramika skystoje būsenoje, kad būtų pasiektas abiejų sujungimas. Kai temperatūra pakyla virš 660 ℃, kietas aliuminis suskystėja. Skystam aliuminiui sudrėkinus keramikos paviršių, temperatūrai krintant, aliuminio sudaryti kristaliniai branduoliai ant keramikos paviršiaus kristalizuojasi ir auga. Atvėsus iki kambario temperatūros, pasiekiamas abiejų derinys. Dėl didelio aliuminio reaktyvumo aukštoje temperatūroje jis yra linkęs oksiduotis ir sudaro Al2O3 plėvelę, kuri yra ant aliuminio skysčio paviršiaus, žymiai sumažindama aliuminio skysčio drėkinimą ant keramikos paviršiaus ir apsunkindama sujungimą. Todėl prieš sujungimą ją reikia pašalinti arba sujungimas turėtų būti atliekamas be deguonies. Peng Rong ir kt. [23,27] pritaikė grafito liejimo slėgiu metodą, kad gryną išlydytą aliuminį paskirstytų ant Al2O3 ir AlN substratų paviršių esant slėgiui. Dėl Al2O3 plėvelės netakumo ji liko formos ertmėje. Atvėsus, gautas gerai surištas DAB substratas.
Tiesiogiai padengtas varis (DPC)
Plonasluoksnis metodas – tai procesas, kurio metu daugiausia naudojamas fizikinis garų nusodinimas (pvz., vakuuminis garinimas, magnetroninis dulkinimas ir kt.) ir kiti metodai, siekiant suformuoti metalo sluoksnį ant keramikos paviršiaus, o po to naudojamas maskavimas, ėsdinimas ir kiti veiksmai, siekiant suformuoti metalinį grandinės sluoksnį. Iš jų fizikinis garų nusodinimas yra labiausiai paplitęs plonasluoksnių plėvelių gamybos procesas.
Įrašo laikas: 2025 m. liepos 16 d.