Keyinkeramikasubstrat sinterlanadi va shakllantiriladi, uning yuzasi metalllashtirilishi kerak, so'ngra keramik substratning elektr ulanish ko'rsatkichiga erishish uchun tasvir uzatish orqali sirt naqshlari yaratiladi. Sirt metallizatsiyasi keramik substratlarni ishlab chiqarishda muhim bosqichdir. Buning sababi, yuqori haroratlarda metallarning keramik sirtlarga namlanish qobiliyati metallar va keramika o'rtasidagi bog'lanish kuchini belgilaydi. Yaxshi bog'lanish kuchi LED qadoqlash ko'rsatkichlarining barqarorligi uchun muhim kafolatdir. Hozirgi vaqtda keramik sirtlardagi keng tarqalgan metallizatsiya usullarini taxminan bir nechta shakllarga ajratish mumkin, jumladan, birgalikda yondirish usullari (HTCC va LTCC), qalin plyonka usuli (TFC), to'g'ridan-to'g'ri mis cho'ktirish usuli (DBC), to'g'ridan-to'g'ri alyuminiy cho'ktirish usuli (DBA) va yupqa plyonka usuli (DPC).
Birgalikda otish usuli (HTCC/LTCC)
Ikki xil qo'shma kuydirish usuli mavjud: biri yuqori haroratli qo'shma kuydirish (HTCC), ikkinchisi esa past haroratli qo'shma kuydirish (LTCC). Ikkalasining ham jarayon oqimlari asosan bir xil. Asosiy ishlab chiqarish jarayoni oqimlari shlam tayyorlash, quyish va chiziqlar hosil qilish, yashil korpuslarni quritish, teshiklarni burg'ulash, shlam bosib chiqarish va teshiklarni to'ldirish, shlam bosib chiqarish sxemalari, qatlamlash va sinterlash, shuningdek, oxirgi kesish va boshqa ishlov berishdan keyingi jarayonlarni o'z ichiga oladi. Aluminiy oksidi kukuni shlam hosil qilish uchun organik bog'lovchilar bilan aralashtiriladi, so'ngra shlam qirg'ich yordamida varaqlarga ishlov beriladi. Quritgandan so'ng, keramik yashil korpus hosil bo'ladi [10]. Keyin, dizayn talablariga muvofiq, teshiklar yashil korpusda ishlov beriladi va metall kukuni bilan to'ldiriladi. Yashil korpus yuzasi shlam bosib chiqarish texnologiyasi yordamida chiziqli naqsh bilan qoplanadi. Nihoyat, har bir qatlamning yashil korpuslari bir-biriga yopishtiriladi va presslanadi, so'ngra qo'shma kuydirish pechida sinterlanadi va shakllantiriladi. Ikkala qo'shma kuydirish usulining jarayonlari taxminan bir xil bo'lsa-da, sinterlash harorati juda katta farq qiladi. HTCC uchun qo'shma kuydirish harorati 1300 dan 1600℃ gacha, LTCC uchun esa sinterlash harorati 850 dan 900℃ gacha. Bu farqning asosiy sababi shundaki, LTCC sinterlash shlamida sinterlash haroratini pasaytirishi mumkin bo'lgan shisha materiallar mavjud bo'lib, ular HTCC qo'shma kuydirish shlamida mavjud emas. Shisha materiallar sinterlash haroratini pasaytirishi mumkin bo'lsa-da, ular substratning issiqlik o'tkazuvchanligining sezilarli darajada pasayishiga olib keladi.
Qalin plyonkali keramika (TFC)
Qalin plyonka usuli o'tkazuvchan pastaning keramik substratga to'g'ridan-to'g'ri ekranli bosib chiqarish orqali qoplanadigan va keyin metall qatlam yuqori haroratli sinterlash orqali keramik substratga mahkam yopishtiriladigan ishlab chiqarish jarayonini anglatadi. Qalin plyonkali o'tkazgich shlamini tanlash qalin plyonka jarayonini aniqlashda asosiy omil hisoblanadi. U funktsional fazadan (ya'ni, zarracha hajmi 2 mkm dan kam bo'lgan metall kukuni), bog'lovchi fazadan (bog'lovchi) va organik tashuvchidan iborat. Keng tarqalgan metall kukunlari Au, Pt, Au/Pt, Au/Pd, Ag, Ag/Pt, Ag/Pd, Cu, Ni, Al va W ni o'z ichiga oladi, ular orasida Ag, Ag/Pd va Cu shlamlari eng keng tarqalgan. Bog'lovchi odatda shisha material, metall oksidi yoki ikkalasining aralashmasidir. Uning vazifasi keramika va metallni bog'lash va qalin plyonka shlamining asosiy keramikaga yopishishini aniqlashdir. Bu qalin plyonka shlamini ishlab chiqarishning kalitidir. Organik tashuvchining asosiy vazifasi funktsional faza va bog'lovchi fazani tarqatish, shu bilan birga keyingi ekranli bosib chiqarishga tayyorgarlik ko'rish uchun qalin plyonkali shlamning ma'lum bir yopishqoqligini saqlab qolishdir. Sinterlash jarayonida u asta-sekin uchib ketadi.
To'g'ridan-to'g'ri bog'langan mis (DBC)
DBC - bu mis folgasini keramik sirtlarga (asosan Al2O3 va AlN) yopishtirish uchun metallizatsiya usuli. Bu chip on Board (COB) qadoqlash texnologiyasining rivojlanishi bilan ishlab chiqilgan yangi jarayon. Asosiy printsip Cu va keramika orasiga kislorod elementlarini kiritish va keyin 1065 dan 1083 ℃ gacha bo'lgan haroratda Cu/O evtektik suyuq fazasini hosil qilishdir. Keyin bu faza keramik matritsasi va mis folga bilan reaksiyaga kirishib, CuAlO2 yoki Cu(AlO2)2 hosil qiladi va oraliq faza ta'sirida mis folga matritsaga bog'lanadi. Al N oksid bo'lmagan keramikaga tegishli bo'lgani uchun, uning yuzasida mis qoplamasining kaliti uning yuzasida Al2O3 o'tish qatlamini hosil qilish va o'tish qatlami ta'sirida mis folga va asosiy keramika o'rtasida samarali bog'lanishga erishishdir.
To'g'ridan-to'g'ri alyuminiy bilan bog'langan (DAB)
To'g'ridan-to'g'ri alyuminiy qoplama usuli alyuminiyning suyuq holatda keramikaga yaxshi namlanishidan foydalanib, ikkalasining bog'lanishiga erishiladi. Harorat 660℃ dan yuqori ko'tarilganda, qattiq alyuminiy suyuqlashadi. Suyuq alyuminiy keramik sirtni namlagandan so'ng, harorat pasayganda, keramik sirtdagi alyuminiy tomonidan ta'minlangan kristall yadrolari kristallanadi va o'sadi. Xona haroratiga qadar sovutilganda, ikkalasining kombinatsiyasiga erishiladi. Alyuminiyning yuqori reaktivligi tufayli u yuqori haroratlarda oksidlanishga moyil bo'lib, alyuminiy suyuqligi yuzasida mavjud bo'lgan Al2O3 plyonkasini hosil qiladi, bu esa alyuminiy suyuqligining keramik sirtdagi namlanishini sezilarli darajada kamaytiradi va bog'lanishni qiyinlashtiradi. Shuning uchun, bog'lanishdan oldin uni olib tashlash kerak yoki bog'lanish kislorodsiz sharoitlarda amalga oshirilishi kerak. Peng Rong va boshqalar [23,27] sof eritilgan alyuminiyni bosim ostida Al2O3 substrati va AlN substrati yuzalariga yoyish uchun grafit qolipini quyish usulini qo'lladilar. Al2O3 plyonkasining suyuqligi yo'qligi sababli, u qolip bo'shlig'ida qoldi. Sovutgandan so'ng, yaxshi bog'langan DAB substrati olindi.
To'g'ridan-to'g'ri qoplangan mis (DPC)
Yupqa plyonka usuli - bu asosan keramika yuzasida metall qatlam hosil qilish uchun fizik bug'lanish (masalan, vakuum bug'lanishi, magnetron purkash va boshqalar) va boshqa texnikalardan foydalanadigan va keyin metall zanjir qatlamini hosil qilish uchun niqoblash, o'yish va boshqa operatsiyalardan foydalanadigan jarayon. Ular orasida fizik bug'lanish eng keng tarqalgan yupqa plyonka ishlab chiqarish jarayonidir.
Nashr vaqti: 2025-yil 16-iyul