די איצטיקע סיטואַציע און טרענד פון מעטאַליזאַציע פאָרשונג אויף קעראַמישע סאַבסטראַט סערפאַסיז

נאך דעםקעראַמיקסאַבסטראַט ווערט געסינטערט און געפאָרעמט, זײַן ייבערפלאַך דאַרף מעטאַליזירט ווערן, און דערנאָך ווערט דער ייבערפלאַך מוסטער געמאַכט דורך בילד טראַנספער צו דערגרייכן די עלעקטרישע פֿאַרבינדונג פאָרשטעלונג פון דעם קעראַמישן סאַבסטראַט. ייבערפלאַך מעטאַליזאַציע איז אַ קריטישער שריט אין דער פאַבריקאַציע פון ​​קעראַמישע סאַבסטראַטן. דאָס איז ווײַל די נאַס מאַכן-מעגלעכקייט פון מעטאַלן צו קעראַמישע ייבערפלאַכן בײַ הויכע טעמפּעראַטורן באַשטימט די פֿאַרבינדונג קראַפט צווישן מעטאַלן און קעראַמיק. גוטע פֿאַרבינדונג קראַפט איז אַ וויכטיקע גאַראַנטיע פֿאַר די פעסטקייט פון LED פּאַקאַדזשינג פאָרשטעלונג. איצט, די געוויינטלעכע מעטאַליזאַציע מעטאָדן אויף קעראַמישע ייבערפלאַכן קענען גראָב קלאַסיפיצירט ווערן אין עטלעכע פארמען, אַרייַנגערעכנט קאָ-ברענעניש מעטאָדן (HTCC און LTCC), דיק פילם מעטאָד (TFC), דירעקט קופּער דעפּאָזיציע מעטאָד (DBC), דירעקט אַלומינום דעפּאָזיציע מעטאָד (DBA), און דין פילם מעטאָד (DPC).

קאָ-פייערינג מעטאָד (HTCC/LTCC)

עס זענען דא צוויי טיפן קא-פייערינג מעטאדן: איינס איז הויך-טעמפּעראַטור קא-פייערינג (HTCC), און די אנדערע איז נידריג-טעמפּעראַטור קא-פייערינג (LTCC). די פראצעס פלוסן פון ביידע זענען באזיקלי די זעלבע. די הויפט פראדוקציע פראצעס פלוסן שליסן איין שלייערן צוגרייטונג, גיסן און דזשענערירן סטריפּס, טריקענען גרינע קערפערס, דרילן דורך לעכער, סקרין דרוקן און פילן לעכער, סקרין דרוקן קרייזן, לייערינג און סינטערינג, און די לעצטע סלייסינג און אנדערע נאך-באהאנדלונג פראצעסן. אַלומינאַ פּודער ווערט געמישט מיט אָרגאַנישע בינדערס צו פארמירן א שלייערן, און דערנאך ווערט די שלייערן פארארבעט אין שיץ מיט א סקראַפּער. נאך טריקענען, ווערט א קעראַמישער גרינער קערפער פארמירט [10]. דערנאך, לויט די דיזיין רעקווייערמענץ, ווערן דורך לעכער פארארבעט אויף דעם גרינעם קערפער און געפילט מיט מעטאל פּודער. די אויבערפלאך פון דעם גרינעם קערפער ווערט באדעקט מיט א ליניע מוסטער דורך סקרין דרוק טעכנאָלאָגיע. צום סוף, ווערן די גרינע קערפערס פון יעדער שיכט צוזאמענגעשטעלט און צוזאמענגעדריקט, און דערנאך געסינטערט און פארמירט אין דעם קא-פייערינג אויוון. כאָטש די פראצעסן פון די צוויי קא-פייערינג מעטאדן זענען בערך די זעלבע, ווערייִרן די סינטערינג טעמפּעראַטורן שטארק. די קא-פייערינג טעמפעראטור פאר HTCC איז 1300 ביז 1600℃, בשעת די סינטערינג טעמפעראטור פאר LTCC איז 850 ביז 900℃. די הויפט סיבה פאר דעם חילוק ליגט אין דעם פאקט אז די LTCC סינטערינג סלערי אנטהאלט גלאז מאטעריאלן וואס קענען נידעריגער מאכן די סינטערינג טעמפעראטור, וואס זענען נישט פאראן אין די HTCC קא-פייערד סלערי. כאטש גלאז מאטעריאלן קענען נידעריגער מאכן די סינטערינג טעמפעראטור, פירן זיי צו א באדייטנדיקן פארקלענערונג אין די טערמישע קאנדוקטיוויטעט פון די סובסטראט.

דיק פילם קעראַמיק (TFC)

די דיקע פילם מעטאָדע באַציט זיך צו דעם פאַבריקאַציע פּראָצעס אין וועלכן קאַנדאַקטיוו פּאַסטע ווערט גלייך באדעקט אויף דעם קעראַמישן סאַבסטראַט דורך זיפּ דרוק, און דערנאָך ווערט די מעטאַל שיכט פעסט צוגעקלעפּט צו דעם קעראַמישן סאַבסטראַט דורך הויך-טעמפּעראַטור סינטערינג. די אויסוואַל פון דיקע-פילם קאַנדאַקטאָר סלאַרי איז אַ שליסל פאַקטאָר אין באַשטימען דעם דיקע-פילם פּראָצעס. עס איז צוזאַמענגעשטעלט פון אַ פונקציאָנעלער פאַזע (ד"ה, מעטאַל פּודער מיט אַ פּאַרטיקל גרייס פון ווייניקער ווי 2μm), אַ בינדער פאַזע (בינדער), און אַן אָרגאַנישן טרעגער. געוויינטלעכע מעטאַל פּודערס אַרייַננעמען Au, Pt, Au/Pt, Au/Pd, Ag, Ag/Pt, Ag/Pd, Cu, Ni, Al און W, צווישן וועלכע Ag, Ag/Pd און Cu סלאַריעס זענען די מערסט פּראָסט. דער בינדער איז בכלל גלאז מאַטעריאַל, מעטאַל אָקסייד אָדער אַ געמיש פון ביידע. זיין פונקציע איז צו פאַרבינדן די קעראַמיק און דעם מעטאַל און באַשטימען די אַדכיזשאַן פון דיקע פילם סלאַרי צו דער באַזע קעראַמיק. דאָס איז דער שליסל צו דער פּראָדוקציע פון ​​דיקע פילם סלאַרי. די הויפּט פֿונקציע פֿון דעם אָרגאַנישן טרעגער איז צו צעשפּרייטן די פֿונקציאָנעלע פֿאַזע און די בינדער־פֿאַזע, בשעת מען האַלט אַ געוויסע וויסקאָסיטעט פֿון דער דיקער פֿילם־שליי צו צוגרייטן זיך פֿאַר דער ווייטערדיקער זיפּ־דרוק. עס וועט ביסלעכווײַז פֿאַרפֿלײַכטיקן בעת ​​דעם סינטער־פּראָצעס.

דירעקט געבונדענע קופּער (DBC)

DBC איז א מעטאַליזאַציע מעטאָדע פֿאַר פֿאַרבינדן קופּער פֿאָליע אויף קעראַמישע ייבערפֿלאַכן (הויפּטזעכלעך Al2O3 און AlN). דאָס איז אַ נײַער פּראָצעס וואָס איז אַנטוויקלט געוואָרן מיטן אויפֿשטייג פֿון טשיפּ אויף באָרד (COB) פּאַקאַדזשינג טעכנאָלאָגיע. דער גרונטפּרינציפּ איז צו אַרײַנפֿירן זויערשטאָף עלעמענטן צווישן Cu און קעראַמיק, און דערנאָך פֿאָרמירן אַ Cu/O עוטעקטיש פֿליסיקע פֿאַזע בײַ 1065 ביז 1083℃. די פֿאַזע רעאַגירט דערנאָך מיט דער קעראַמישער מאַטריץ און קופּער פֿאָליע צו שאַפֿן CuAlO2 אָדער Cu(AlO2)2, און אונטער דער אַקציע פֿון דער צווישן־פֿאַזע ווערט די קופּער פֿאָליע פֿאַרבונדן צו דער מאַטריץ. ווײַל AlN געהערט צו נישט־אָקסיד קעראַמיק, ליגט דער שליסל צו קופּער באַדעקונג אויף איר ייבערפֿלאַך אין פֿאָרמירן אַן Al2O3 איבערגאַנג־שיכט אויף איר ייבערפֿלאַך, און דערגרייכן עפֿעקטיווע פֿאַרבינדונג צווישן דער קופּער פֿאָליע און דער באַזע־קעראַמיק אונטער דער אַקציע פֿון דער איבערגאַנג־שיכט.

דירעקט אַלומינום באַנדאַד (DAB)

די דירעקטע אַלומינום קאָוטינג מעטאָדע נוצט אויס די גוטע נאַסקייט פון אַלומינום צו קעראַמיק אין פליסיקן צושטאַנד צו דערגרייכן די פֿאַרבינדונג פון די צוויי. ווען די טעמפּעראַטור שטייגט העכער 660℃, ווערט פֿעסטער אַלומינום פֿליסיג. נאָכדעם וואָס דער פֿליסיקער אַלומינום נאַסט די קעראַמישע ייבערפֿלאַך, ווען די טעמפּעראַטור פֿאַלט, קריסטאַליזירן זיך די קריסטאַל קערנס וואָס דער אַלומינום גיט אויף דער קעראַמישער ייבערפֿלאַך און וואַקסן. ווען מען קילט עס אָפּ צו צימער טעמפּעראַטור, ווערט די קאָמבינאַציע פון ​​די צוויי דערגרייכט. צוליב דער הויכער רעאַקטיוויטעט פון אַלומינום, איז עס אונטערטעניק צו אָקסידאַציע ביי הויכע טעמפּעראַטורן צו פֿאָרמירן אַן Al2O3 פֿילם וואָס עקזיסטירט אויף דער ייבערפֿלאַך פֿון דער אַלומינום פֿליסיקייט, וואָס באַדייטנד רעדוצירט די נאַסקייט פֿון דער אַלומינום פֿליסיקייט אויף דער קעראַמישער ייבערפֿלאַך און מאַכט פֿאַרבינדונג שווער צו דערגרייכן. דעריבער, מוז מען עס אַוועקנעמען פֿאַר פֿאַרבינדונג אָדער די פֿאַרבינדונג זאָל דורכגעפֿירט ווערן אונטער זויערשטאָף-פֿרייע באַדינגונגען. פּענג ראָנג עט אַל. [23,27] האָבן אנגענומען די מעטאָדע פֿון גראַפֿיט פורעם דיי-קאַסטינג צו פֿאַרשפּרייטן ריין געשמאָלצן אַלומינום אויף די ייבערפֿלאַכן פֿון Al2O3 סאַבסטראַט און AlN סאַבסטראַט אונטער דרוק. צוליב דעם מאַנגל פֿון פֿליסיקייט פֿון דעם Al2O3 פֿילם, איז עס געבליבן אין דער פורעם קאַוואַטי. נאך קילן, איז באקומען געווארן א גוט-געבונדענע DAB סובסטראט.

דירעקט פּלייטאַד קופּער (DPC)

די דין-פילם מעטאָדע איז אַ פּראָצעס וואָס ניצט הויפּטזעכלעך גשמיות פארע דעפּאַזישאַן (אַזאַ ווי וואַקוום פארדאַמפּונג, מאַגנעטראָן ספּאַטערינג, אאז"ו ו) און אַנדערע טעקניקס צו שאַפֿן אַ מעטאַל שיכט אויף דער ייבערפלאַך פון קעראַמיק, און דערנאָך ניצט מאַסקינג, עטשינג און אַנדערע אָפּעראַציעס צו שאַפֿן אַ מעטאַל קרייַז שיכט. צווישן זיי, גשמיות פארע דעפּאַזישאַן איז די מערסט פּראָסט דין פילם מאַנופאַקטורינג פּראָצעס.