જેમ જેમ ચિપ્સ અને ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણો લઘુચિત્રીકરણ અને ઉચ્ચ એકીકરણ તરફ વિકાસ પામી રહ્યા છે, તેમ તેમ ફક્ત સિરામિક સબસ્ટ્રેટની સપાટી પર સર્કિટ ફેબ્રિકેશન હવે વધુને વધુ માંગ કરતી ઇન્ટરકનેક્શન અને રૂટીંગ આવશ્યકતાઓને પૂર્ણ કરી શકતું નથી. તેથી, માઇક્રોવિઆસને સબસ્ટ્રેટની આગળ અને પાછળની બાજુઓને ઇલેક્ટ્રિકલી કનેક્ટ કરવા, ઇન્ટરકનેક્ટ પાથ ટૂંકા કરવા અને સર્કિટ ઘનતા વધારવા માટે જરૂરી છે. પરિણામે, મેટલાઇઝેશન ટેકનોલોજી દ્વારા DPC (ડાયરેક્ટ પ્લેટેડ કોપર) ને LEDs, લેસરો, ઓપ્ટિકલ કોમ્યુનિકેશન્સ, RF ઉપકરણો અને પાવર ઇલેક્ટ્રોનિક્સ સહિતની એપ્લિકેશનોમાં વ્યાપકપણે અપનાવવામાં આવ્યું છે.
જોકે, સિરામિક સબસ્ટ્રેટ સ્વાભાવિક રીતે ઇલેક્ટ્રિકલી ઇન્સ્યુલેટીંગ હોય છે. ફક્ત સબસ્ટ્રેટ દ્વારા માઇક્રોવિઆ બનાવવાથી બંને બાજુઓ વચ્ચે ઇલેક્ટ્રિકલ સાતત્ય સ્થાપિત થતું નથી. વાસ્તવિક પડકાર માઇક્રોવિઆની આંતરિક દિવાલો સાથે સતત અને વિશ્વસનીય ધાતુના બીજ સ્તર બનાવવાનો છે.
1. સિરામિક માઇક્રોવેઆ દ્વારા વિદ્યુત સાતત્ય કેવી રીતે સ્થાપિત થાય છે?
મેટલાઇઝેશન દ્વારા DPC સામાન્ય રીતે લેસર ડ્રિલિંગથી શરૂ થાય છે જેથી સિરામિક સબસ્ટ્રેટમાં માઇક્રોવિઆસ બને, સામાન્ય રીતે ટેપર્ડ અથવા સીધા છિદ્રોના સ્વરૂપમાં. ત્યારબાદ ડ્રિલિંગ અવશેષો, ભેજ અને અન્ય દૂષકોને દૂર કરવા માટે માઇક્રોવિઆસ અને સબસ્ટ્રેટ સપાટીને સંપૂર્ણપણે સાફ કરવામાં આવે છે અને ગેસ દૂર કરવામાં આવે છે. ત્યારબાદ વેક્યુમ સ્પુટરિંગ પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ સબસ્ટ્રેટ સપાટી પર અને માઇક્રોવિઆસની આંતરિક દિવાલો પર, સામાન્ય રીતે 50-200 nm જાડા Ti એડહેસન સ્તર, ત્યારબાદ Cu વાહક બીજ સ્તર, સામાન્ય રીતે 0.5-2 μm જાડા, જમા કરવા માટે થાય છે.
Ti સ્તર મેટલ ફિલ્મ અને સિરામિક સબસ્ટ્રેટ વચ્ચે બંધન શક્તિ સુધારવા માટે સંલગ્નતા સ્તર તરીકે કામ કરે છે, જ્યારે Cu સીડ સ્તર અનુગામી ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગ માટે સતત વાહક પાયો પૂરો પાડે છે. ત્યારબાદ તાંબાના સ્તરને ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગ દ્વારા વધુ બનાવવામાં આવે છે, સામાન્ય રીતે 5-20 μm ની જાડાઈ સુધી, આખરે મેટલાઇઝ્ડ વાયા દ્વારા આગળ અને પાછળની બાજુઓ પર સર્કિટ વચ્ચે વિશ્વસનીય વિદ્યુત સાતત્ય સ્થાપિત કરે છે. સરળ શબ્દોમાં કહીએ તો, વેક્યુમ સ્પટરિંગ વાહક પાયો પૂરો પાડે છે, જ્યારે અનુગામી ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગ તાંબાની જાડાઈ બનાવે છે, જેનાથી પ્રતિકાર ઓછો થાય છે અને ઇન્ટરકનેક્શન વિશ્વસનીયતામાં સુધારો થાય છે.
જોકે પ્રક્રિયા સીધી દેખાય છે, ઇન્ટરકનેક્શન દ્વારા વિશ્વસનીય એક મહત્વપૂર્ણ પૂર્વશરત પર આધાર રાખે છે: Ti/Cu બીજ સ્તર સબસ્ટ્રેટ સપાટી અને દરેક માઇક્રોવીયાની સમગ્ર આંતરિક દિવાલને સંપૂર્ણપણે અને સતત આવરી લેવું જોઈએ.
2. DPC વિયાસ માટે Ti/Cu બીજ સ્તરોના વેક્યુમ સ્પટરિંગના ચાર મુખ્ય પડકારો
સાંકડા માઇક્રોવિઆસની અંદર સતત બીજ સ્તર બનાવવું એ સરળ કાર્ય નથી. વિઆસની અંદર બાકી રહેલા અવશેષો ફિલ્મ સંલગ્નતાને જોખમમાં મૂકી શકે છે, જ્યારે માઇક્રોવિઆ ભૂમિતિ સાઇડવોલ કવરેજને વધુને વધુ મુશ્કેલ બનાવે છે. બીજ સ્તરમાં સ્થાનિક વિસંગતતાઓ અનુગામી ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગમાં વિક્ષેપ પાડી શકે છે, જ્યારે વિવિધ સબસ્ટ્રેટ સ્થાનો અને ઉત્પાદન બેચ વચ્ચેની ભિન્નતા એકંદર પ્રક્રિયા સ્થિરતાને અસર કરી શકે છે. મેટલાઇઝેશન દ્વારા DPC માટે વેક્યુમ સ્પટરિંગના મુખ્ય પડકારોનો સારાંશ ચાર ક્ષેત્રોમાં આપી શકાય છે.
1. વિઆસની અંદરના અવશેષો ફિલ્મ સંલગ્નતાને નુકસાન પહોંચાડી શકે છે.
લેસર ડ્રિલિંગ પછી, સિરામિક સબસ્ટ્રેટમાં સિરામિક કણો, રિકાસ્ટ સામગ્રી, ડ્રિલિંગ કાટમાળ અને માઇક્રોવિઆસની અંદર શોષાયેલ ભેજ હોઈ શકે છે. નાના વ્યાસ અને ઉચ્ચ પાસા ગુણોત્તરવાળા માઇક્રોવિઆસ માટે, આ અવશેષો સપાટીના દૂષણ કરતાં દૂર કરવા ઘણીવાર વધુ મુશ્કેલ હોય છે. જો સફાઈ અને ડિગેસિંગ અપૂરતું હોય, તો Ti એડહેસિયન સ્તર સિરામિક સાઇડવોલ સાથે મજબૂત અને વિશ્વસનીય બંધન બનાવી શકશે નહીં. કોટિંગ પછી આવી ખામીઓ તરત જ દેખાઈ શકતી નથી, પરંતુ પછીના ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગ, સોલ્ડરિંગ અથવા ઉચ્ચ-તાપમાન કામગીરી દરમિયાન ધીમે ધીમે ફોલ્લા અને ડિલેમિનેશનમાં વિકસી શકે છે.
2. ઉચ્ચ પાસા ગુણોત્તર સાઇડવોલ કવરેજને વધુ મુશ્કેલ બનાવે છે
માઇક્રોવીયાની સ્પટરિંગ મુશ્કેલીનું મૂલ્યાંકન ફક્ત તેની ઊંડાઈ દ્વારા કરી શકાતું નથી; વાયા ઊંડાઈ અને વાયા વ્યાસ વચ્ચેનો ગુણોત્તર - પાસા ગુણોત્તર - એટલો જ મહત્વપૂર્ણ છે. ઉદાહરણ તરીકે, 60 μm વ્યાસ અને 300 μm ઊંડાઈ ધરાવતા વાયાનો પાસા ગુણોત્તર 5:1 છે. જેમ જેમ પાસા ગુણોત્તર વધે છે, તેમ તેમ વાયા પ્રવેશ સ્પટર કરેલા કણોનું વધુ ભૌમિતિક પડછાયો બનાવે છે, જે સાઇડવૉલના મધ્ય ભાગ સુધી પહોંચી શકે તેવા કણોની સંખ્યા ઘટાડે છે. આના પરિણામે સબસ્ટ્રેટ સપાટી પર અને વાયા ઓપનિંગની નજીક પ્રમાણમાં જાડી ફિલ્મો બની શકે છે, જ્યારે વાયા સાઇડવૉલનો મધ્ય ભાગ નોંધપાત્ર રીતે પાતળો અથવા તો અસંગત બની જાય છે.
૩. અપૂર્ણ બીજ સ્તર વિશ્વસનીય વાયા ઇન્ટરકનેક્શનને અટકાવી શકે છે
મેટલાઇઝેશન દ્વારા DPC ની મૂળભૂત જરૂરિયાત ફક્ત વાયા દિવાલ પર તાંબુ હાજર છે કે નહીં તે નથી, પરંતુ Ti/Cu બીજ સ્તર સબસ્ટ્રેટની આગળની બાજુથી, સમગ્ર વાયા સાઇડવોલ સાથે, પાછળની બાજુ સુધી સતત વિસ્તરી શકે છે કે કેમ તે છે. બીજ સ્તરમાં થોડી અસંગતતા પણ અનુગામી ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગ માટે જરૂરી વાહક માર્ગને વિક્ષેપિત કરી શકે છે. તેથી, બીજ-સ્તરની ગુણવત્તાનું મૂલ્યાંકન ફક્ત સપાટીના દેખાવ અથવા સરેરાશ ફિલ્મ જાડાઈ દ્વારા કરી શકાતું નથી. વાયા સાઇડવોલના સૌથી પાતળા ભાગ પર ખાસ ધ્યાન આપવું જોઈએ અને સમગ્ર મેટલાઇઝ્ડ માર્ગ દરમિયાન સતત વિદ્યુત વાહકતા જાળવવામાં આવે છે કે કેમ તે પર ખાસ ધ્યાન આપવું જોઈએ.
૪. એક જ નમૂના પાસ કરવાથી બેચ-ટુ-બેચ સ્થિરતાની ગેરંટી મળતી નથી.
એક જ નમૂના પર જરૂરી સપાટી ફિલ્મ જાડાઈ પ્રાપ્ત કરવાનો અર્થ એ નથી કે પ્રક્રિયા મોટા પાયે ઉત્પાદન માટે તૈયાર છે. DPC ઉત્પાદન માટે આગળ અને પાછળની સપાટીઓ વચ્ચે, સબસ્ટ્રેટના કેન્દ્ર અને ધાર વિસ્તારો વચ્ચે, વિવિધ ફિક્સ્ચર પોઝિશનમાં અને બેચથી બેચ સુધી કોટિંગ એકરૂપતાનું કડક નિયંત્રણ પણ જરૂરી છે. મોટી સંખ્યામાં માઇક્રોવિઆ ધરાવતા સિરામિક સબસ્ટ્રેટ માટે, પ્રક્રિયા મૂલ્યાંકન ફક્ત સરેરાશ ફિલ્મ જાડાઈ પર ધ્યાન કેન્દ્રિત ન કરવું જોઈએ. વધુ અગત્યનું, વાયા સાઇડવોલનો સૌથી પાતળો પ્રદેશ અનુગામી ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગ માટે જરૂરી વિદ્યુત વાહકતા સતત જાળવી રાખવો જોઈએ.
૩. જ્યારે બીજનું સ્તર યોગ્ય રીતે જમા ન થાય ત્યારે શું થાય છે?
Ti/Cu બીજ સ્તર અનુગામી ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગ માટે જરૂરી વાહક પાયો પૂરો પાડે છે. જો વાયા સાઇડવોલ પર બીજ સ્તર ખૂબ પાતળું હોય, અપૂર્ણ રીતે ઢંકાયેલું હોય, અથવા તેમાં ડિસ્કોન્ટિન્યુઇટી હોય, તો ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગ પ્રવાહ સાઇડવોલ સાથે સતત ટ્રાન્સફર કરી શકાતો નથી, અને કોપર આયનોને યોગ્ય રીતે ઘટાડી શકાતા નથી અને ખામીયુક્ત સ્થાનો પર જમા કરી શકાતા નથી. જેમ જેમ ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગ આગળ વધે છે અને કોપર સ્તર બને છે, શરૂઆતમાં અપૂરતા કવરેજના નાના વિસ્તારો કોપર-સ્તરના ખાલી જગ્યાઓ, સ્થાનિક જાડાઈની ખામીઓ અથવા વાયા અંદર ડિસ્કોન્ટિન્યુઇટી પ્લેટિંગમાં વિકસી શકે છે.
આ ખામીઓ સિરામિક સબસ્ટ્રેટની આગળ અને પાછળની બાજુઓ પરના સર્કિટ્સના ઇન્ટરકનેક્શન ગુણવત્તાને સીધી અસર કરે છે. ઓછા ગંભીર કિસ્સાઓમાં, તે પ્રતિકાર, સ્થાનિક ગરમી ઉત્પન્ન અને વિદ્યુત કામગીરીમાં વધઘટ દ્વારા વધારો તરફ દોરી શકે છે. વધુ ગંભીર કિસ્સાઓમાં, બંને બાજુના સર્કિટ વિદ્યુત સાતત્ય પ્રાપ્ત કરવામાં નિષ્ફળ જઈ શકે છે. અનુગામી સોલ્ડરિંગ, ઉચ્ચ-તાપમાન વૃદ્ધત્વ અથવા થર્મલ સાયકલિંગ દરમિયાન, ખામીયુક્ત વિસ્તારોમાં ફોલ્લા, ડિલેમિનેશન અથવા સર્કિટ ક્રેકીંગ વધુ વિકસિત થઈ શકે છે, જે ઉત્પાદન ઉપજ અને લાંબા ગાળાની વિશ્વસનીયતા ઘટાડે છે અને સંભવતઃ ઉપકરણ નિષ્ફળતામાં પરિણમી શકે છે.
4. મેટલાઇઝેશન દ્વારા સિરામિક સબસ્ટ્રેટ માટે ઝેન્હુઆ વેક્યુમનું માસ-પ્રોડક્શન સોલ્યુશન - DPC સિરામિક સબસ્ટ્રેટ વેક્યુમ કોટિંગ પ્રોડક્શન લાઇન
સાધનોના ફાયદા:
ઓટોમેશન: સંપૂર્ણ સ્વચાલિત કોટિંગ અને વર્કપીસ-કેરિયર ટ્રાન્સફર સિસ્ટમ મેન્યુઅલ હસ્તક્ષેપ ઘટાડે છે, જ્યારે ઉત્પાદન કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરે છે અને એકંદર ચક્ર સમય ઘટાડે છે.
થ્રુપુટ: પ્રતિ કલાક 288 પીસી સુધીની ઉત્પાદન ક્ષમતા સાથે 120 મીમી × 120 મીમી સબસ્ટ્રેટને સપોર્ટ કરે છે.
કામગીરી: સિરામિક સબસ્ટ્રેટની ગરમીના વિસર્જનની કામગીરીમાં વધારો કરતી વખતે વિદ્યુત વાહકતામાં સુધારો કરે છે.
મેટલાઇઝેશન દ્વારા: એક ઑપ્ટિમાઇઝ્ડ ચુંબકીય-ક્ષેત્ર રૂપરેખાંકન માઇક્રોવિઆસમાં કાર્યક્ષમ અને સમાન કોટિંગ કવરેજને સક્ષમ બનાવે છે.
પ્રક્રિયા: એકંદર ફિલ્મ-જાડાઈ એકરૂપતા અને કોટિંગ સુસંગતતા સુધારવા માટે બે-બાજુવાળા કોટિંગને સપોર્ટ કરે છે.
અરજીઓ:
આ સાધનો વિવિધ પ્રકારની એલિમેન્ટલ મેટલ ફિલ્મો જમા કરી શકે છે, જેમાં Ti, Cu, Al, Sn, Cr, Ag અને Niનો સમાવેશ થાય છે, અને સિરામિક સબસ્ટ્રેટ, સિરામિક કેપેસિટર્સ અને LED સિરામિક પેકેજો/સપોર્ટ જેવા એપ્લિકેશનો માટે સેમિકન્ડક્ટર અને ઇલેક્ટ્રોનિક ઘટક ઉદ્યોગોમાં વ્યાપકપણે લાગુ કરવામાં આવ્યું છે.
૫. નિષ્કર્ષ
ઝેનહુઆ વેક્યુમ DPC ઉત્પાદન માટે ફ્રન્ટ-એન્ડ વેક્યુમ સ્પટરિંગ પ્રક્રિયા પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે. માઇક્રોવીયા સાઇડવોલ કવરેજને વધારીને અને ઓટોમેટેડ ઉત્પાદન સાથે ડબલ-સાઇડેડ કોટિંગ ટેકનોલોજીને જોડીને, સોલ્યુશન અનુગામી ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગ માટે સ્થિર Ti/Cu સીડ લેયર પ્રદાન કરે છે અને ઇન્ટરકનેક્શન દ્વારા વિશ્વસનીય છે. આ ગ્રાહકોને સેમિકન્ડક્ટર અને અદ્યતન ઇલેક્ટ્રોનિક એપ્લિકેશન્સમાં DPC સિરામિક સબસ્ટ્રેટ્સના વ્યાપક અપનાવણને સમર્થન આપતી વખતે સતત મોટા પાયે ઉત્પાદન પ્રાપ્ત કરવામાં મદદ કરે છે.
-આ લેખ પ્રકાશિત થયો હતો વેક્યુમ કોટિંગ સાધનો ઉત્પાદકઝેન્હુઆ વેક્યુમ
પોસ્ટ સમય: ઓગસ્ટ-27-2026