Дараа нькерамикСубстратыг шатааж, хэлбэржүүлж, гадаргууг нь металлжуулж, дараа нь керамик субстратын цахилгаан холболтын гүйцэтгэлийг хангахын тулд дүрс дамжуулах замаар гадаргуугийн хэв маягийг үүсгэдэг. Гадаргуугийн металлжуулалт нь керамик субстрат үйлдвэрлэхэд чухал алхам юм. Учир нь өндөр температурт металлын керамик гадаргуутай норгох чадвар нь металл ба керамикийн хоорондох холболтын хүчийг тодорхойлдог. Сайн холболтын хүч нь LED сав баглаа боодлын гүйцэтгэлийн тогтвортой байдлын чухал баталгаа юм. Одоогийн байдлаар керамик гадаргуу дээрх түгээмэл металлжуулалтын аргуудыг хэд хэдэн хэлбэрээр ангилж болно, үүнд хамтран шатаах арга (HTCC ба LTCC), зузаан хальсан арга (TFC), зэсийг шууд хуримтлуулах арга (DBC), хөнгөн цагааныг шууд хуримтлуулах арга (DBA), нимгэн хальсан арга (DPC) орно.
Хамтран галлах арга (HTCC/LTCC)
Хамт галлах хоёр төрөл байдаг: нэг нь өндөр температурт хамт галлах (HTCC), нөгөө нь бага температурт хамт галлах (LTCC). Хоёулангийнх нь үйл явцын урсгал нь үндсэндээ ижил байдаг. Үйлдвэрлэлийн гол үйл явцын урсгалд зутан бэлтгэх, цутгах болон тууз үүсгэх, ногоон биетийг хатаах, нүх гаргах, дэлгэц хэвлэх болон нүх дүүргэх, дэлгэц хэвлэх хэлхээ, давхаргалах болон шатаах, эцсийн зүсэлт болон бусад боловсруулалтын дараах үйл явц орно. Хөнгөн цагааны ислийн нунтагыг органик холбогчтой хольж зутан үүсгэж, дараа нь зутанг хусуураар хуудас болгон боловсруулдаг. Хатаасны дараа керамик ногоон биет үүсдэг [10]. Дараа нь дизайны шаардлагын дагуу нүхийг ногоон биет дээр боловсруулж, металл нунтагаар дүүргэдэг. Ногоон биетийн гадаргууг дэлгэц хэвлэх технологиор шугаман хээгээр бүрдэг. Эцэст нь давхарга бүрийн ногоон биетийг давхарлаж, хооронд нь шахаж, дараа нь хамт галлах зууханд шатааж, хэлбэржүүлдэг. Хэдийгээр хоёр хамт галлах аргын үйл явц нь ойролцоогоор ижил боловч шатаах температур нь маш их ялгаатай байдаг. HTCC-ийн хамт галлах температур 1300-1600℃ байдаг бол LTCC-ийн шатаах температур 850-900℃ байдаг. Энэ ялгааны гол шалтгаан нь LTCC-ийн шатаах зутан нь шатаах температурыг бууруулж чаддаг шилэн материал агуулдаг бөгөөд HTCC-ийн хамт галлах зутанд байдаггүй. Шилэн материал нь шатаах температурыг бууруулж чаддаг ч суурь материалын дулаан дамжуулалтыг мэдэгдэхүйц бууруулдаг.
Зузаан хальсан керамик (TFC)
Зузаан хальсны арга гэдэг нь дамжуулагч зуурмагийг керамик суурь дээр шууд бүрж, дараа нь металл давхаргыг өндөр температурт хайлуулах замаар керамик суурь дээр бат бөх наалдуулах үйлдвэрлэлийн процессыг хэлнэ. Зузаан хальсан дамжуулагч зутанг сонгох нь зузаан хальсны процессыг тодорхойлох гол хүчин зүйл юм. Энэ нь функциональ фаз (өөрөөр хэлбэл 2μм-ээс бага хэмжээтэй металл нунтаг), холбогч фаз (холбогч) болон органик тээвэрлэгчээс бүрдэнэ. Нийтлэг металл нунтагт Au, Pt, Au/Pt, Au/Pd, Ag, Ag/Pt, Ag/Pd, Cu, Ni, Al болон W багтдаг бөгөөд эдгээрээс Ag, Ag/Pd болон Cu зутан нь хамгийн түгээмэл байдаг. Холбогч нь ерөнхийдөө шилэн материал, металлын исэл эсвэл хоёулангийнх нь холимог юм. Үүний үүрэг нь керамик болон металлыг холбож, зузаан хальсан зутанг суурь керамиктай наалдуулахыг тодорхойлох явдал юм. Энэ нь зузаан хальсан зутан үйлдвэрлэх гол түлхүүр юм. Органик зөөгчийн гол үүрэг нь функциональ фаз болон холбогч фазыг тараах бөгөөд дараагийн дэлгэцэн дээр хэвлэхэд бэлтгэхийн тулд зузаан хальсан зутангийн тодорхой зуурамтгай чанарыг хадгалах явдал юм. Энэ нь шатаах процессын явцад аажмаар ууршдаг.
Шууд холбоот зэс (DBC)
DBC нь керамик гадаргуу дээр (голчлон Al2O3 ба AlN) зэс тугалган цаасыг холбох металлжуулалтын арга юм. Энэ нь чип дээрх самбар (COB) сав баглаа боодлын технологийн дэвшилтэй хамт боловсруулсан шинэ процесс юм. Үндсэн зарчим нь Cu болон керамикийн хооронд хүчилтөрөгчийн элементүүдийг оруулж, дараа нь 1065-1083℃ температурт Cu/O эвтектик шингэн фаз үүсгэх явдал юм. Энэ фаз нь керамик матриц болон зэс тугалган цаастай урвалд орж CuAlO2 эсвэл Cu(AlO2)2 үүсгэдэг бөгөөд завсрын фазын үйлчлэлээр зэс тугалган цаас нь матрицтай холбогддог. Al N нь исэлдээгүй керамикт хамаардаг тул түүний гадаргуу дээр зэс бүрэх гол түлхүүр нь түүний гадаргуу дээр Al2O3 шилжилтийн давхарга үүсгэх, шилжилтийн давхаргын үйлчлэлээр зэс тугалган цаас болон суурь керамикийн хооронд үр дүнтэй холбоо тогтооход оршино.
Шууд хөнгөн цагаанаар холбосон (DAB)
Шууд хөнгөн цагаан бүрэх арга нь хөнгөн цагааныг шингэн төлөвт керамиктай сайн норгох чадварыг ашиглан хоёуланг нь холбоход хүргэдэг. Температур 660℃-ээс дээш гарахад хатуу хөнгөн цагаан шингэрдэг. Шингэн хөнгөн цагаан нь керамик гадаргууг норгосны дараа температур буурахад керамик гадаргуу дээрх хөнгөн цагаанаас үүссэн талст цөмүүд талсжиж, ургадаг. Өрөөний температурт хөргөхөд энэ хоёрын хослол бий болдог. Хөнгөн цагаан нь өндөр урвалд ордог тул өндөр температурт исэлдэж, хөнгөн цагаан шингэний гадаргуу дээр байдаг Al2O3 хальс үүсгэдэг бөгөөд энэ нь керамик гадаргуу дээрх хөнгөн цагаан шингэний норгох чадварыг эрс бууруулж, холбоо тогтооход хэцүү болгодог. Тиймээс холбохоос өмнө үүнийг арилгах шаардлагатай эсвэл холбоог хүчилтөрөгчгүй нөхцөлд хийх ёстой. Пэн Ронг нар [23,27] цэвэр хайлсан хөнгөн цагааныг даралтын дор Al2O3 суурь болон AlN суурь гадаргуу дээр түрхэхийн тулд графит хэв цутгах аргыг хэрэглэсэн. Al2O3 хальс нь шингэн биш тул хэвний хөндийд үлдсэн. Хөргөлтийн дараа сайн наалдсан DAB суурь гаргаж авсан.
Шууд бүрсэн зэс (DPC)
Нимгэн хальсан арга нь керамик гадаргуу дээр металл давхарга үүсгэхийн тулд голчлон физик уурын тунадасжуулалт (вакуум ууршилт, магнетрон цацалт гэх мэт) болон бусад техникийг ашигладаг бөгөөд дараа нь масклах, сийлэх болон бусад үйлдлийг ашиглан металл хэлхээний давхарга үүсгэдэг процесс юм. Эдгээрийн дотроос физик уурын тунадасжуулалт нь хамгийн түгээмэл нимгэн хальсан үйлдвэрлэлийн процесс юм.
Нийтэлсэн цаг: 2025 оны 7-р сарын 16