سيرامڪ سبسٽريٽ سطحن تي ميٽالائيزيشن ريسرچ جي موجوده صورتحال ۽ رجحان

کان پوءِسيرامڪسبسٽريٽ کي سنٽر ڪيو ويندو آهي ۽ ٺاهيو ويندو آهي، ان جي مٿاڇري کي ميٽالائيز ڪرڻ جي ضرورت آهي، ۽ پوءِ سيرامڪ سبسٽريٽ جي برقي ڪنيڪشن ڪارڪردگي حاصل ڪرڻ لاءِ تصوير جي منتقلي ذريعي مٿاڇري جو نمونو ٺاهيو ويندو آهي. مٿاڇري جي ميٽالائيزيشن سيرامڪ سبسٽريٽ جي ٺاھڻ ۾ هڪ اهم قدم آهي. اهو ئي سبب آهي ته تيز گرمي پد تي سيرامڪ سطحن تي ڌاتو جي ويٽ ڪرڻ جي صلاحيت ڌاتو ۽ سيرامڪس جي وچ ۾ بانڊنگ فورس کي طئي ڪري ٿي. سٺي بانڊنگ فورس LED پيڪنگنگ ڪارڪردگي جي استحڪام لاءِ هڪ اهم ضمانت آهي. هن وقت، سيرامڪ سطحن تي عام ميٽالائيزيشن طريقن کي تقريبن ڪيترن ئي شڪلن ۾ ورهائي سگهجي ٿو، جن ۾ ڪو-برننگ طريقا (HTCC ۽ LTCC)، ٿلهي فلم جو طريقو (TFC)، سڌو تانبا جمع ڪرڻ جو طريقو (DBC)، سڌو ايلومينيم جمع ڪرڻ جو طريقو (DBA)، ۽ پتلي فلم جو طريقو (DPC) شامل آهن.

ڪو-فائرنگ طريقو (HTCC/LTCC)

ڪو-فائرنگ جا ٻه قسم آهن: هڪ آهي هاءِ-ٽيمپريچر ڪو-فائرنگ (HTCC)، ۽ ٻيو آهي گهٽ-ٽيمپريچر ڪو-فائرنگ (LTCC). ٻنهي جي عمل جي وهڪري بنيادي طور تي ساڳي آهي. مکيه پيداوار جي عمل جي وهڪري ۾ سلري تيار ڪرڻ، ڪاسٽنگ ۽ پيدا ڪرڻ واري پٽي، گرين باڊيز کي خشڪ ڪرڻ، سوراخن ذريعي سوراخ ڪرڻ، اسڪرين پرنٽنگ ۽ سوراخ ڀرڻ، اسڪرين پرنٽنگ سرڪٽ، ليئرنگ ۽ سينٽرنگ، ۽ آخري سلائسنگ ۽ ٻيا پوسٽ-ٽريٽمينٽ عمل شامل آهن. ايلومينا پائوڊر کي نامياتي بائنڊر سان ملايو ويندو آهي ته جيئن سلري ٺاهي سگهجي، ۽ پوءِ سلري کي اسڪراپر سان شيٽ ۾ پروسيس ڪيو ويندو آهي. سڪي وڃڻ کان پوءِ، هڪ سيرامڪ گرين باڊي ٺاهي ويندي آهي [10]. پوءِ، ڊيزائن جي گهرجن مطابق، گرين باڊي تي سوراخن ذريعي پروسيس ڪيو ويندو آهي ۽ ڌاتو پائوڊر سان ڀريو ويندو آهي. گرين باڊي جي مٿاڇري کي اسڪرين پرنٽنگ ٽيڪنالاجي ذريعي هڪ لائن پيٽرن سان ڍڪيل آهي. آخرڪار، هر پرت جي گرين باڊيز کي اسٽيڪ ڪيو ويندو آهي ۽ گڏ دٻايو ويندو آهي، ۽ پوءِ سنٽر ڪيو ويندو آهي ۽ ڪو-فائرنگ فرنس ۾ ٺاهيو ويندو آهي. جيتوڻيڪ ٻن ڪو-فائرنگ طريقن جا عمل تقريبن ساڳيا آهن، سنٽرنگ جو گرمي پد تمام گهڻو مختلف آهي. HTCC لاءِ ڪو-فائرنگ گرمي پد 1300 کان 1600 ℃ آهي، جڏهن ته LTCC لاءِ سنٽرنگ گرمي پد 850 کان 900 ℃ آهي. هن فرق جو مکيه سبب اهو آهي ته LTCC سنٽرنگ سلري ۾ شيشي جو مواد شامل آهي جيڪو سنٽرنگ گرمي پد کي گهٽائي سگهي ٿو، جيڪو HTCC ڪو-فائرڊ سلري ۾ موجود نه آهي. جيتوڻيڪ شيشي جو مواد سنٽرنگ گرمي پد کي گهٽائي سگهي ٿو، اهي سبسٽريٽ جي حرارتي چالکائي ۾ اهم گهٽتائي جو سبب بڻجن ٿا.

ٿلهو فلم سيرامڪ (ٽي ايف سي)

ٿلهي فلم جو طريقو پيداوار جي عمل ڏانهن اشارو ڪري ٿو جنهن ۾ ڪنڊڪٽو پيسٽ کي اسڪرين پرنٽنگ ذريعي سڌو سنئون سيرامڪ سبسٽريٽ تي ڪوٽ ڪيو ويندو آهي، ۽ پوءِ ڌاتو جي پرت کي تيز گرمي پد جي سنٽرنگ ذريعي سيرامڪ سبسٽريٽ سان مضبوطيءَ سان لڳايو ويندو آهي. ٿلهي فلم ڪنڊڪٽر سلري جو انتخاب ٿلهي فلم جي عمل کي طئي ڪرڻ ۾ هڪ اهم عنصر آهي. اهو هڪ فنڪشنل مرحلو (يعني، 2μm کان گهٽ جي ذرڙي جي سائيز سان ڌاتو پائوڊر)، هڪ بائنڊر مرحلو (بائنڊر)، ۽ هڪ نامياتي ڪيريئر تي مشتمل آهي. عام ڌاتو پائوڊر ۾ Au، Pt، Au/Pt، Au/Pd، Ag، Ag/Pt، Ag/Pd، Cu، Ni، Al ۽ W شامل آهن، جن مان Ag، Ag/Pd ۽ Cu سلري سڀ کان وڌيڪ عام آهن. بائنڊر عام طور تي شيشي جو مواد، ڌاتو آڪسائيڊ يا ٻنهي جو مرکب آهي. ان جو ڪم سيرامڪ ۽ ڌاتو کي ڳنڍڻ ۽ ٿلهي فلم سلري جي بنيادي سيرامڪ سان چپڪائڻ جو تعين ڪرڻ آهي. اهو ٿلهي فلم سلري جي پيداوار جي ڪنجي آهي. نامياتي ڪيريئر جو مکيه ڪم فنڪشنل فيز ۽ بائنڊر فيز کي منتشر ڪرڻ آهي، جڏهن ته ٿلهي فلم سلري جي هڪ خاص ويسڪوسيٽي کي برقرار رکڻ سان گڏ ايندڙ اسڪرين پرنٽنگ لاءِ تيار ڪيو ويندو آهي. اهو سنٽرنگ جي عمل دوران بتدريج غير مستحڪم ٿيندو.

سڌو سنئون بند ٿيل ڪاپر (ڊي بي سي)

ڊي بي سي سيرامڪ مٿاڇري تي ٽامي ورق کي ڳنڍڻ لاءِ هڪ ميٽلائيزيشن طريقو آهي (خاص طور تي Al2O3 ۽ AlN). اهو هڪ نئون عمل آهي جيڪو چپ آن بورڊ (COB) پيڪنگنگ ٽيڪنالاجي جي عروج سان ترقي ڪئي وئي آهي. بنيادي اصول Cu ۽ سيرامڪس جي وچ ۾ آڪسيجن عنصرن کي متعارف ڪرائڻ آهي، ۽ پوءِ 1065 کان 1083 ℃ تي هڪ Cu/O eutectic مائع مرحلو ٺاهڻ آهي. هي مرحلو پوءِ سيرامڪ ميٽرڪس ۽ ٽامي ورق سان رد عمل ڪري CuAlO2 يا Cu(AlO2)2 پيدا ڪري ٿو، ۽ وچولي مرحلي جي عمل هيٺ، ٽامي ورق ميٽرڪس سان ڳنڍيل آهي. جيئن ته Al N غير آڪسائيڊ سيرامڪس سان تعلق رکي ٿو، ان جي مٿاڇري تي ٽامي جي ڪوٽنگ جي ڪنجي ان جي مٿاڇري تي Al2O3 منتقلي پرت ٺاهڻ، ۽ منتقلي پرت جي عمل هيٺ ٽامي ورق ۽ بنيادي سيرامڪ جي وچ ۾ اثرائتي بانڊنگ حاصل ڪرڻ ۾ آهي.

سڌو ايلومينيم بانڊڊ (DAB)

سڌي طرح ايلومينيم ڪوٽنگ جو طريقو ٻنهي جي بانڊ کي حاصل ڪرڻ لاءِ مائع حالت ۾ ايلومينيم جي سيرامڪس سان سٺي ويٽيبلٽي جو فائدو وٺندو آهي. جڏهن گرمي پد 660 ℃ کان مٿي وڌي ٿو، ته پوءِ مضبوط ايلومينيم مائع ٿي ويندو آهي. مائع ايلومينيم سيرامڪ جي مٿاڇري کي ويٽيبلٽي ڪرڻ کان پوءِ، جيئن گرمي پد گهٽجي ويندو آهي، سيرامڪ جي مٿاڇري تي ايلومينيم پاران مهيا ڪيل ڪرسٽل نيوڪلئي ڪرسٽل ٿي ويندو آهي ۽ وڌندو آهي. جڏهن ڪمري جي حرارت تي ٿڌو ڪيو ويندو آهي، ته ٻنهي جو ميلاپ حاصل ڪيو ويندو آهي. ايلومينيم جي اعلي رد عمل جي ڪري، اهو اعلي درجه حرارت تي آڪسائيڊيشن جو شڪار هوندو آهي ته جيئن هڪ Al2O3 فلم ٺاهي سگهجي جيڪا ايلومينيم مائع جي مٿاڇري تي موجود هوندي آهي، جيڪا سيرامڪ جي مٿاڇري تي ايلومينيم مائع جي ويٽيبلٽي کي گهٽائي ٿي ۽ بانڊنگ حاصل ڪرڻ ڏکيو بڻائي ٿي. تنهن ڪري، ان کي بانڊنگ کان اڳ هٽائڻ گهرجي يا بانڊنگ کي آڪسيجن کان پاڪ حالتن ۾ ڪيو وڃي. پينگ رونگ ۽ ٻيا. [23,27] گريفائٽ مولڊ ڊائي ڪاسٽنگ جو طريقو اختيار ڪيو ته جيئن دٻاءُ هيٺ Al2O3 سبسٽريٽ ۽ AlN سبسٽريٽ جي مٿاڇري تي خالص پگھريل ايلومينيم کي پکيڙيو وڃي. Al2O3 فلم جي رواني جي کوٽ جي ڪري، اهو مولڊ ڪيفي ۾ رهيو. ٿڌي ٿيڻ کان پوءِ، هڪ سٺي طرح سان ڳنڍيل DAB سبسٽريٽ حاصل ڪيو ويو.

سڌو پليٽ ٿيل ڪاپر (ڊي پي سي)

پتلي فلم جو طريقو هڪ اهڙو عمل آهي جيڪو بنيادي طور تي جسماني بخارات جي جمع (جهڙوڪ ويڪيوم بخارات، ميگنيٽرون اسپٽرنگ، وغيره) ۽ ٻين طريقن کي استعمال ڪري ٿو ته جيئن سيرامڪس جي مٿاڇري تي ڌاتو جي پرت ٺاهي سگهجي، ۽ پوءِ ماسڪنگ، ايچنگ ۽ ٻين عملن کي استعمال ڪندي ڌاتو سرڪٽ پرت ٺاهي سگهجي. انهن مان، جسماني بخارات جي جمع سڀ کان عام پتلي فلم ٺاهڻ وارو عمل آهي.