PasqeramikSubstrati sinterizohet dhe formohet, sipërfaqja e tij duhet të metalizohet dhe më pas modeli i sipërfaqes bëhet përmes transferimit të imazhit për të arritur performancën e lidhjes elektrike të substratit qeramik. Metalizimi i sipërfaqes është një hap thelbësor në prodhimin e substrateve qeramike. Kjo ndodh sepse aftësia e lagies së metaleve në sipërfaqet qeramike në temperatura të larta përcakton forcën e lidhjes midis metaleve dhe qeramikës. Forca e mirë e lidhjes është një garanci e rëndësishme për stabilitetin e performancës së paketimit të LED-ve. Aktualisht, metodat e zakonshme të metalizimit në sipërfaqet qeramike mund të klasifikohen përafërsisht në disa forma, duke përfshirë metodat e bashkë-djegies (HTCC dhe LTCC), metodën e filmit të trashë (TFC), metodën e depozitimit direkt të bakrit (DBC), metodën e depozitimit direkt të aluminit (DBA) dhe metodën e filmit të hollë (DPC).
Metoda e bashkë-ndezjes (HTCC/LTCC)
Ekzistojnë dy lloje metodash të bashkë-pjekurisë: njëra është bashkë-pjekuria në temperaturë të lartë (HTCC) dhe tjetra është bashkë-pjekuria në temperaturë të ulët (LTCC). Rrjedhat e procesit të të dyjave janë në thelb të njëjta. Rrjedhat kryesore të procesit të prodhimit përfshijnë përgatitjen e llumit, derdhjen dhe gjenerimin e shiritave, tharjen e trupave të gjelbër, shpimin e vrimave, shtypjen me serigrafi dhe mbushjen e vrimave, qarqet e shtypjes me serigrafi, shtresëzimin dhe sinterizimin, dhe prerjen përfundimtare dhe procese të tjera pas trajtimit. Pluhuri i aluminës përzihet me lidhës organikë për të formuar një llum, dhe më pas llumi përpunohet në fletë me një kruajtëse. Pas tharjes, formohet një trup i gjelbër qeramik [10]. Pastaj, sipas kërkesave të projektimit, vrimat e thella përpunohen në trupin e gjelbër dhe mbushen me pluhur metalik. Sipërfaqja e trupit të gjelbër është e veshur me një model vijash me anë të teknologjisë së shtypjes me serigrafi. Së fundmi, trupat e gjelbër të secilës shtresë grumbullohen dhe shtypen së bashku, dhe më pas sinterizohen dhe formohen në furrën e bashkë-pjekurisë. Megjithëse proceset e dy metodave të bashkë-pjekurisë janë afërsisht të njëjta, temperaturat e sinterizimit ndryshojnë shumë. Temperatura e bashkë-pjekurisë për HTCC është 1300 deri në 1600℃, ndërsa temperatura e sinterimit për LTCC është 850 deri në 900℃. Arsyeja kryesore për këtë ndryshim qëndron në faktin se lëngu i sinterimit LTCC përmban materiale qelqi që mund të ulin temperaturën e sinterimit, të cilat nuk janë të pranishme në lëngun e bashkë-pjekur HTCC. Edhe pse materialet e qelqit mund të ulin temperaturën e sinterimit, ato çojnë në një rënie të ndjeshme të përçueshmërisë termike të substratit.
Qeramikë me film të trashë (TFC)
Metoda e filmit të trashë i referohet procesit të prodhimit në të cilin pasta përçuese vishet direkt mbi substratin qeramik me anë të shtypjes së ekranit, dhe më pas shtresa metalike ngjitet fort në substratin qeramik përmes sinterimit në temperaturë të lartë. Përzgjedhja e llumit përçues me film të trashë është një faktor kyç në përcaktimin e procesit të filmit të trashë. Ai përbëhet nga një fazë funksionale (domethënë, pluhur metalik me një madhësi grimcash më të vogël se 2μm), një fazë lidhëse (lëndë lidhëse) dhe një bartës organik. Pluhurat e zakonshëm metalikë përfshijnë Au, Pt, Au/Pt, Au/Pd, Ag, Ag/Pt, Ag/Pd, Cu, Ni, Al dhe W, ndër të cilët më të zakonshmet janë lëngjet Ag, Ag/Pd dhe Cu. Lënda lidhëse është përgjithësisht material qelqi, oksid metali ose një përzierje e të dyjave. Funksioni i tij është të lidhë qeramikën dhe metalin dhe të përcaktojë ngjitjen e lëngut të filmit të trashë në qeramikën bazë. Është çelësi për prodhimin e lëngut të filmit të trashë. Funksioni kryesor i bartësit organik është shpërndarja e fazës funksionale dhe fazës së lidhësit, duke ruajtur një viskozitet të caktuar të lëngut të trashë të filmit për t'u përgatitur për shtypjen pasuese të ekranit. Ai do të avullojë gradualisht gjatë procesit të sinterimit.
Bakër i lidhur direkt (DBC)
DBC është një metodë metalizimi për ngjitjen e fletës së bakrit në sipërfaqet qeramike (kryesisht Al2O3 dhe AlN). Është një proces i ri i zhvilluar me rritjen e teknologjisë së paketimit chip on Board (COB). Parimi bazë është futja e elementëve të oksigjenit midis Cu dhe qeramikës, dhe më pas formimi i një faze të lëngshme eutektike Cu/O në 1065 deri në 1083℃. Kjo fazë më pas reagon me matricën qeramike dhe fletën e bakrit për të gjeneruar CuAlO2 ose Cu(AlO2)2, dhe nën veprimin e fazës së ndërmjetme, fleta e bakrit lidhet me matricën. Meqenëse AlN i përket qeramikës jo-okside, çelësi i veshjes së bakrit në sipërfaqen e saj qëndron në formimin e një shtrese kalimtare Al2O3 në sipërfaqen e saj, dhe arritjen e lidhjes efektive midis fletës së bakrit dhe qeramikës bazë nën veprimin e shtresës kalimtare.
Lidhja direkte e aluminit (DAB)
Metoda e veshjes direkte të aluminit shfrytëzon lagështueshmërinë e mirë të aluminit me qeramikën në gjendje të lëngët për të arritur lidhjen e të dyjave. Kur temperatura ngrihet mbi 660℃, alumini i ngurtë lëngëzohet. Pasi alumini i lëngshëm lag sipërfaqen qeramike, ndërsa temperatura bie, bërthamat kristalore të siguruara nga alumini në sipërfaqen qeramike kristalizohen dhe rriten. Kur ftohet në temperaturën e dhomës, arrihet kombinimi i të dyjave. Për shkak të reaktivitetit të lartë të aluminit, ai është i prirur ndaj oksidimit në temperatura të larta për të formuar një film Al2O3 që ekziston në sipërfaqen e aluminit të lëngshëm, duke zvogëluar ndjeshëm lagështueshmërinë e aluminit të lëngshëm në sipërfaqen qeramike dhe duke e bërë të vështirë arritjen e lidhjes. Prandaj, ai duhet të hiqet para lidhjes ose lidhja duhet të kryhet në kushte pa oksigjen. Peng Rong et al. [23,27] përvetësuan metodën e derdhjes me presion në formë grafiti për të përhapur alumin të pastër të shkrirë në sipërfaqet e substratit Al2O3 dhe substratit AlN nën presion. Për shkak të mungesës së rrjedhshmërisë së filmit Al2O3, ai mbeti në zgavrën e formës. Pas ftohjes, u mor një substrat DAB i lidhur mirë.
Bakër i veshur direkt (DPC)
Metoda e filmit të hollë është një proces që përdor kryesisht depozitimin fizik të avullit (si avullimi në vakum, spërkatja me magnetron, etj.) dhe teknika të tjera për të formuar një shtresë metalike në sipërfaqen e qeramikës, dhe më pas përdor maskimin, gdhendjen dhe operacione të tjera për të formuar një shtresë qarku metalik. Midis tyre, depozitimi fizik i avullit është procesi më i zakonshëm i prodhimit të filmit të hollë.
Koha e postimit: 16 korrik 2025