Çiplər və elektron cihazlar miniatürləşmə və daha yüksək inteqrasiya istiqamətində inkişaf etməyə davam etdikcə, yalnız keramika substratlarının səthində dövrə istehsalı artıq getdikcə daha çox tələb olunan qarşılıqlı əlaqə və marşrutlaşdırma tələblərini ödəyə bilmir. Buna görə də, substratın ön və arxa tərəflərini elektriklə birləşdirmək, qarşılıqlı əlaqə yollarını qısaltmaq və dövrə sıxlığını artırmaq üçün mikrovialar tələb olunur. Nəticədə, metallaşdırma texnologiyası vasitəsilə DPC (Birbaşa Kaplamalı Mis) LED-lər, lazerlər, optik rabitə, RF cihazları və güc elektronikası kimi tətbiqlərdə geniş tətbiq edilmişdir.
Lakin, keramika substratları mahiyyət etibarilə elektrik izolyasiyası xüsusiyyətinə malikdir. Sadəcə substrat vasitəsilə mikroviaların əmələ gəlməsi iki tərəf arasında elektrik davamlılığı yaratmır. Əsl çətinlik mikroviaların daxili divarları boyunca davamlı və etibarlı metal toxum təbəqəsi yaratmaqdır.
1. Keramika Mikroviaları vasitəsilə Elektrik Davamlılığı Necə Qurulur?
Metallaşdırma yolu ilə DPC, adətən, keramika substratında, ümumiyyətlə konik və ya düz dəliklər şəklində mikrovialar yaratmaq üçün lazer qazması ilə başlayır. Daha sonra mikrovialar və substrat səthi yaxşıca təmizlənir və qazma qalıqlarını, nəmi və digər çirkləndiriciləri təmizləmək üçün deqazlaşdırılır. Daha sonra substrat səthində və mikroviaların daxili divarları boyunca adətən 50-200 nm qalınlığında Ti yapışma təbəqəsi, ardınca isə adətən 0,5-2 μm qalınlığında Cu keçirici toxum təbəqəsi çökdürülmək üçün vakuum püskürtmə prosesi istifadə olunur.
Ti təbəqəsi metal təbəqə ilə keramika substratı arasında bağlanma gücünü artırmaq üçün yapışma təbəqəsi kimi xidmət edir, Cu toxum təbəqəsi isə sonrakı elektrokaplama üçün davamlı keçirici təməl təmin edir. Daha sonra mis təbəqəsi elektrokaplama yolu ilə, adətən 5-20 μm qalınlığa qədər daha da artırılır və nəticədə metallaşdırılmış keçiricilər vasitəsilə ön və arxa tərəflərdəki dövrələr arasında etibarlı elektrik davamlılığı təmin edilir. Sadə dillə desək, vakuum püskürtməsi keçirici təməl təmin edir, sonrakı elektrokaplama isə mis qalınlığını artırır və bununla da keçirici müqaviməti azaldır və qarşılıqlı əlaqənin etibarlılığını artırır.
Proses sadə görünsə də, qarşılıqlı əlaqə vasitəsilə etibarlılıq bir vacib şərtdən asılıdır: Ti/Cu toxum təbəqəsi substrat səthini və hər bir mikrovianın bütün daxili divarını tamamilə və davamlı olaraq örtməlidir.
2. DPC Vias üçün Ti/Cu Toxum Laylarının Vakuumla Püskürdülməsinin Dörd Əsas Problemi
Dar mikroviaların içərisində davamlı toxum təbəqəsi yaratmaq o qədər də asan deyil. Viaların içərisində qalan qalıqlar film yapışmasını poza bilər, mikrovia həndəsəsi isə yan divar örtüyünü getdikcə çətinləşdirir. Toxum təbəqəsindəki lokal fasilələr sonrakı elektrokaplama işlərini dayandıra bilər, müxtəlif substrat yerləri və istehsal partiyaları arasındakı dəyişikliklər isə ümumi prosesin sabitliyinə təsir göstərə bilər. Metallaşdırma yolu ilə DPC üçün vakuum püskürtməsinin əsas çətinlikləri dörd sahədə ümumiləşdirilə bilər.
1. Viasların İçindəki Qalıqlar Film Yapışmasını Pozur
Lazerlə qazmadan sonra keramika substratları keramika hissəcikləri, yenidən tökmə materialı, qazma tullantıları və mikroviaların içərisində adsorbsiya olunmuş nəmlik ehtiva edə bilər. Kiçik diametrli və yüksək aspekt nisbətlərinə malik mikrovialarda bu qalıqları təmizləmək səth çirklənməsindən daha çətindir. Təmizləmə və deqazasiya kifayət deyilsə, Ti yapışma təbəqəsi keramika yan divarı ilə güclü və etibarlı bir əlaqə yaratmaya bilər. Bu cür qüsurlar örtükdən dərhal sonra görünməyə bilər, lakin sonrakı elektrokaplama, lehimləmə və ya yüksək temperaturlu əməliyyat zamanı tədricən suluqlanmaya və delaminasiyaya çevrilə bilər.
2. Daha Yüksək Aspekt Nisbətləri Yan Divar Örtüyünü Daha Çətinləşdirir
Mikrovianın püskürtmə çətinliyini yalnız dərinliyi ilə qiymətləndirmək olmaz; keçirici dərinlik və keçirici diametri arasındakı nisbət - aspekt nisbəti - eyni dərəcədə vacibdir. Məsələn, diametri 60 μm və dərinliyi 300 μm olan keçiricinin aspekt nisbəti 5:1-dir. Aspekt nisbəti artdıqca, keçirici giriş püskürən hissəciklərin daha böyük həndəsi kölgələnməsini yaradır və yan divarın orta hissəsinə çata biləcək hissəciklərin sayını azaldır. Bu, substrat səthində və keçirici dəliyinin yaxınlığında nisbətən qalın təbəqələrin əmələ gəlməsinə səbəb ola bilər, keçirici yan divarın orta hissəsi isə xeyli incə və ya hətta kəsikli olur.
3. Natamam Toxum Qatığı Qarşılıqlı Əlaqə Vasitəsilə Etibarlılığa Mane Ola Bilər
Metallaşdırma yolu ilə DPC-nin əsas tələbi sadəcə misin divarda olub-olmaması deyil, həm də Ti/Cu toxum təbəqəsinin substratın ön tərəfindən, bütün yan divar boyunca arxa tərəfə davamlı olaraq uzana bilməsidir. Toxum təbəqəsindəki kiçik bir fasilə belə sonrakı elektrokaplama üçün tələb olunan keçirici yolu poza bilər. Buna görə də, toxum təbəqəsinin keyfiyyəti yalnız səth görünüşü və ya orta təbəqə qalınlığı ilə qiymətləndirilə bilməz. Xüsusi diqqət yan divarın ən nazik hissəsinə və metallaşdırılmış yol boyunca davamlı elektrik keçiriciliyinin qorunub saxlanılıb-saxlanılmamasına yetirilməlidir.
4. Tək Nümunənin Keçirilməsi Toplu Məhsulun Dəstədən Dəstəyə Sabitliyinə Zəmanət Vermir
Tək bir nümunədə tələb olunan səth təbəqəsinin qalınlığına nail olmaq, prosesin kütləvi istehsala hazır olduğu anlamına gəlmir. DPC istehsalı həmçinin ön və arxa səthlər arasında, substratın mərkəzi və kənar bölgələri arasında, müxtəlif armatur mövqelərində və seriyadan seriyaya örtük vahidliyinə ciddi nəzarət tələb edir. Çox sayda mikrovia ehtiva edən keramika substratlar üçün prosesin qiymətləndirilməsi yalnız orta təbəqə qalınlığına yönəlməməlidir. Daha da əhəmiyyətlisi, yan divarın ən nazik bölgəsi sonrakı elektrokaplama üçün tələb olunan elektrik keçiriciliyini davamlı olaraq saxlamalıdır.
3. Toxum təbəqəsi düzgün şəkildə yerləşdirilmədikdə nə baş verir?
Ti/Cu toxum təbəqəsi sonrakı elektrokaplama üçün tələb olunan keçirici təməl təmin edir. Əgər yan divardakı toxum təbəqəsi çox nazikdirsə, tam örtülməyibsə və ya kəsintilər varsa, elektrokaplama cərəyanı yan divar boyunca davamlı olaraq ötürülə bilməz və mis ionları düzgün şəkildə azaldıla və qüsurlu yerlərdə çökdürülə bilməz. Elektrokaplama davam etdikcə və mis təbəqəsi toplandıqca, əvvəlcə qeyri-kafi örtüklü kiçik sahələr mis təbəqəsi boşluqlarına, lokal qalınlıq çatışmazlıqlarına və ya keçirici daxilində kəsintili örtüyə çevrilə bilər.
Bu qüsurlar keramika substratının ön və arxa tərəflərindəki dövrələrin qarşılıqlı əlaqə keyfiyyətinə birbaşa təsir göstərir. Daha az ağır hallarda, onlar müqavimətin artmasına, lokal istilik yaranmasına və elektrik performansında dalğalanmalara səbəb ola bilər. Daha ciddi hallarda, iki tərəfdəki dövrələr elektrik davamlılığına nail ola bilməz. Sonrakı lehimləmə, yüksək temperaturda yaşlanma və ya istilik dövrü zamanı qüsurlu sahələrdə qabarcıqlanma, delaminasiya və ya dövrə çatlaması daha da inkişaf edə bilər ki, bu da məhsulun məhsuldarlığını və uzunmüddətli etibarlılığını azaldır və potensial olaraq cihazın sıradan çıxmasına səbəb ola bilər.
4. Zhenhua Tozsoranının Metallaşdırma Vasitəsi ilə Keramika Substratı üçün Kütləvi İstehsal Həlli — DPC Keramika Substratı Vakuum Örtük İstehsal Xətti
Avadanlıqların Üstünlükləri:
Avtomatlaşdırma: Tam avtomatlaşdırılmış örtük və iş parçası daşıyıcısı ötürmə sistemi əl ilə müdaxiləni azaldır, istehsal səmərəliliyini artırır və ümumi dövr müddətini qısaldır.
Məhsuldarlıq: Saatda 288 ədədə qədər istehsal gücünə malik 120 mm × 120 mm ölçülü substratları dəstəkləyir.
Performans: Keramika substratın istilik yayma performansını artırarkən elektrik keçiriciliyini artırır.
Metallaşdırma yolu ilə: Optimallaşdırılmış maqnit sahəsi konfiqurasiyası mikrovialar daxilində səmərəli və vahid örtük örtüyü təmin edir.
Proses: Ümumi film qalınlığının vahidliyini və örtük tutarlılığını yaxşılaşdırmaq üçün iki tərəfli örtüyü dəstəkləyir.
Tətbiqlər:
Avadanlıq Ti, Cu, Al, Sn, Cr, Ag və Ni daxil olmaqla müxtəlif elementar metal təbəqələrini yerləşdirə bilər və yarımkeçirici və elektron komponent sənayesində keramika substratları, keramika kondensatorları və LED keramika paketləri/dayaqları kimi tətbiqlər üçün geniş tətbiq olunur.
5. Nəticə
Zhenhua Vacuum şirkəti DPC istehsalı üçün ön hissədə vakuum püskürtmə prosesinə diqqət yetirir. Mikrovia yan divar örtüyünü artırmaqla və iki tərəfli örtük texnologiyasını avtomatlaşdırılmış istehsalla birləşdirməklə, həll yolu sonrakı elektrokaplama üçün sabit Ti/Cu toxum təbəqələri və qarşılıqlı əlaqə vasitəsilə etibarlılıq təmin edir. Bu, müştərilərə ardıcıl kütləvi istehsala nail olmağa kömək edir və eyni zamanda yarımkeçirici və qabaqcıl elektron tətbiqlərdə DPC keramika substratlarının daha geniş tətbiqini dəstəkləyir.
-Bu məqalə dərc olunub vakuum örtük avadanlığı istehsalçısıZhenhua Tozsoran
Yazı vaxtı: 27 Avqust 2026