Mentre i chip è i dispusitivi elettronichi cuntinueghjanu à evoluzione versu a miniaturizazione è una più alta integrazione, a fabricazione di circuiti solu nantu à a superficia di substrati ceramichi ùn pò più risponde à esigenze di interconnessione è di routing sempre più esigenti. Dunque, e microvie sò necessarie per cunnette elettricamente i lati anteriore è posteriore di u substratu, accorciendu i percorsi di interconnessione è aumentendu a densità di i circuiti. Di cunsiguenza, a tecnulugia DPC (Direct Plated Copper) via metallizazione hè stata largamente aduttata in applicazioni cum'è LED, laser, cumunicazioni ottiche, dispusitivi RF è elettronica di putenza.
Tuttavia, i sustrati ceramichi sò intrinsecamente isolanti elettricamente. A semplice furmazione di microvie attraversu u sustratu ùn stabilisce micca a continuità elettrica trà i dui lati. A vera sfida hè di furmà un stratu di sementi metallicu cuntinuu è affidabile longu i muri interni di e microvie.
1. Cumu si stabilisce a continuità elettrica per mezu di microvie ceramiche?
A DPC via metallizazione principia tipicamente cù a perforazione laser per furmà microvie in u sustratu ceramicu, generalmente in forma di fori cunici o dritti. E microvie è a superficia di u sustratu sò poi pulite accuratamente è degassate per rimuovere i residui di perforazione, l'umidità è altri contaminanti. Un prucessu di sputtering à vuoto hè successivamente utilizatu per deposità un stratu di adesione di Ti, tipicamente di 50-200 nm di spessore, seguitu da un stratu di sementi conduttivu di Cu, tipicamente di 0,5-2 μm di spessore, nantu à a superficia di u sustratu è longu i muri interni di e microvie.
U stratu di Ti serve cum'è stratu d'adesione per migliurà a forza di legame trà u film metallicu è u sustratu ceramicu, mentre chì u stratu di sementi di Cu furnisce una basa conduttiva cuntinua per a successiva elettrodeposizione. U stratu di rame hè tandu custruitu ulteriormente per elettrodeposizione, tipicamente à un spessore di 5-20 μm, stabilendu infine una continuità elettrica affidabile trà i circuiti nantu à i lati anteriore è posteriore attraversu e vie metallizzate. In termini simplici, a sputtering à vuoto furnisce a basa conduttiva, mentre chì a successiva elettrodeposizione aumenta u spessore di u rame, riducendu cusì a resistenza di e vie è migliurendu l'affidabilità di l'interconnessione.
Ancu s'è u prucessu pare simplice, l'affidabilità via interconnessione dipende da un prerequisitu criticu: u stratu di sementi Ti/Cu deve copre cumpletamente è continuamente a superficia di u sustratu è tutta a parete interna di ogni microvia.
2. Quattru sfide chjave di u sputtering à vuoto di strati di semi di Ti/Cu per via DPC
Furmà un stratu di sementi cuntinuu in microvie strette hè luntanu da esse simplice. I residui chì restanu in e vie ponu compromettere l'adesione di u film, mentre chì a geometria di e microvie rende a copertura di e pareti laterali sempre più difficiule. E discontinuità lucali in u stratu di sementi ponu interrompe a successiva elettrodeposizione, mentre chì e variazioni trà e diverse pusizioni di u substratu è i lotti di pruduzzione ponu influenzà a stabilità generale di u prucessu. I sfidi chjave di a sputtering à vuoto per a DPC via metallizazione ponu esse riassunti in quattru aree.
1. I residui in e vie ponu compromette l'adesione di u film
Dopu a perforazione laser, i sustrati ceramici ponu cuntene particelle ceramiche, materiale di rifusione, detriti di perforazione è umidità adsorbita in e microvie. Per e microvie cù diametri chjuchi è rapporti d'aspettu elevati, questi residui sò spessu assai più difficiuli da rimuovere chè a contaminazione superficiale. Se a pulizia è a degassazione sò insufficienti, u stratu d'adesione di Ti ùn pò micca furmà un ligame forte è affidabile cù a parete laterale ceramica. Tali difetti ùn ponu micca diventà immediatamente evidenti dopu u rivestimentu, ma ponu sviluppassi gradualmente in vesciche è delaminazione durante a successiva elettrodeposizione, saldatura o operazione à alta temperatura.
2. Rapporti d'aspettu più alti rendenu a copertura di i muri laterali più difficiule
A difficultà di sputtering di una microvia ùn pò esse valutata solu da a so prufundità; u rapportu trà a prufundità di a via è u diametru di a via - u rapportu d'aspettu - hè altrettantu impurtante. Per esempiu, una via cù un diametru di 60 μm è una prufundità di 300 μm hà un rapportu d'aspettu di 5:1. Cù l'aumentu di u rapportu d'aspettu, l'entrata di a via crea una maggiore ombreggiatura geometrica di e particelle sputterizzate, riducendu u numeru di particelle chì ponu ghjunghje à a sezione media di a parete laterale. Questu pò dà risultati in filmi relativamente spessi nantu à a superficia di u substratu è vicinu à l'apertura di a via, mentre chì a sezione media di a parete laterale di a via diventa significativamente più fina o ancu discontinua.
3. Un stratu di sementi incompletu pò impedisce una interconnessione via affidabile
L'esigenza fundamentale di a metallizazione di a via DPC ùn hè micca solu s'ellu ci hè rame presente nantu à a parete di a via, ma s'ellu u stratu di sementi Ti/Cu pò stende si continuamente da a parte anteriore di u sustratu, longu à tutta a parete laterale di a via, finu à a parte posteriore. Ancu una piccula discontinuità in u stratu di sementi pò interrompe u percorsu conduttivu necessariu per a successiva galvanoplastia. Dunque, a qualità di u stratu di sementi ùn pò esse valutata solu per l'aspettu di a superficia o u spessore mediu di u film. Una attenzione particulare deve esse prestata à a sezione più fina di a parete laterale di a via è s'ellu si mantene una cunduttività elettrica cuntinua in tuttu u percorsu metallizatu.
4. Passà un solu campione ùn garantisce micca a stabilità da lottu à lottu
Uttene u spessore di a pellicola superficiale richiesta nantu à un unicu campione ùn significa micca necessariamente chì u prucessu hè prontu per a pruduzzione di massa. A fabricazione di DPC richiede ancu un cuntrollu strettu di l'uniformità di u rivestimentu trà e superfici anteriore è posteriore, trà e regioni centrali è di u bordu di u substratu, in diverse pusizioni di fissaggio, è da lottu à lottu. Per i substrati ceramici chì cuntenenu un gran numeru di microvie, a valutazione di u prucessu ùn deve micca fucalizza solu nantu à u spessore mediu di a pellicola. Ancu più impurtante, a regione più fina di a parete laterale di a via deve mantene in modu coerente a conduttività elettrica necessaria per a successiva elettrodeposizione.
3. Chì succede quandu u stratu di sementi ùn hè micca dipusitatu currettamente?
U stratu di sementi Ti/Cu furnisce a basa conduttiva necessaria per a successiva galvanoplastia. Se u stratu di sementi nantu à a parete laterale di a via hè troppu finu, incompletamente cupertu, o cuntene discontinuità, a corrente di galvanoplastia ùn pò esse trasferita continuamente longu a parete laterale, è l'ioni di rame ùn ponu esse ridutti currettamente è depositati in i lochi difettosi. Mentre a galvanoplastia avanza è u stratu di rame si accumula, inizialmente zone minori di copertura insufficiente ponu sviluppassi in vuoti di u stratu di rame, carenze di spessore lucalizate, o galvanoplastia discontinua in a via.
Questi difetti affettanu direttamente a qualità di l'interconnessione di i circuiti nantu à i lati anteriore è posteriore di u sustratu ceramicu. In casi menu gravi, ponu purtà à un aumentu di a resistenza di via, generazione di calore lucalizata è fluttuazioni di e prestazioni elettriche. In casi più gravi, i circuiti nantu à i dui lati ponu ùn riesce à ottene a continuità elettrica. Durante a successiva saldatura, l'invecchiamento à alta temperatura o i cicli termichi, e zone difettose ponu sviluppà ulteriormente vesciche, delaminazione o crepe di circuiti, riducendu u rendimentu di u produttu è l'affidabilità à longu andà è potenzialmente risultendu in un guastu di u dispositivu.
4. A suluzione di pruduzzione di massa di Zhenhua Vacuum per u substratu ceramicu via metallizazione - Linea di pruduzzione di rivestimentu à vuoto di substratu ceramicu DPC
Vantaghji di l'attrezzatura:
Automatizazione: Un sistema di rivestimentu è di trasferimentu di pezzi cumpletamente automatizatu riduce l'intervenzione manuale mentre migliora l'efficienza di a pruduzzione è riduce u tempu di ciclu generale.
Rendimentu: Supporta substrati di 120 mm × 120 mm cù una capacità di pruduzzione finu à 288 pezzi per ora.
Prestazione: Migliora a cunduttività elettrica mentre migliora e prestazioni di dissipazione di u calore di u sustratu ceramicu.
Metallizazione di e Via: Una cunfigurazione di u campu magneticu ottimizzata permette una copertura di u rivestimentu efficiente è uniforme in e microvie.
Prucessu: Supporta u rivestimentu à doppia faccia per migliurà l'uniformità generale di u spessore di u film è a consistenza di u rivestimentu.
Applicazioni:
L'equipaggiu pò deposità una varietà di filmi metallichi elementali, cumpresi Ti, Cu, Al, Sn, Cr, Ag è Ni, è hè statu largamente applicatu in l'industrie di semiconduttori è cumpunenti elettronichi per applicazioni cum'è substrati ceramici, condensatori ceramici è pacchetti/supporti ceramici LED.
5. Cunclusione
Zhenhua Vacuum si cuncentra nantu à u prucessu di sputtering à vuoto frontale per a fabricazione di DPC. Migliurendu a copertura di e pareti laterali di e microvie è cumbinendu a tecnulugia di rivestimentu à doppia faccia cù a pruduzzione automatizata, a suluzione furnisce strati di sementi di Ti/Cu stabili per a successiva galvanoplastia è un'interconnessione via affidabile. Questu aiuta i clienti à ottene una pruduzzione di massa consistente mentre sustene l'adozione più larga di substrati ceramici DPC in applicazioni elettroniche avanzate è semiconduttori.
-Questu articulu hè statu publicatu da fabricatore di apparecchiature di rivestimentu à vuotoAspiratore Zhenhua
Data di publicazione: 27 d'aostu 2026