Քանի որ չիպերն ու էլեկտրոնային սարքերը շարունակում են զարգանալ դեպի մինիատուրացում և ավելի բարձր ինտեգրացիա, միայն կերամիկական հիմքերի մակերեսին սխեմաների պատրաստումը այլևս չի կարող բավարարել ավելի ու ավելի պահանջկոտ փոխկապակցման և երթուղայնացման պահանջները: Հետևաբար, միկրովիաները անհրաժեշտ են հիմքի առջևի և հետևի կողմերը էլեկտրականորեն միացնելու համար, կրճատելով փոխկապակցման ուղիները և մեծացնելով շղթայի խտությունը: Արդյունքում, մետաղացման տեխնոլոգիայի միջոցով DPC-ն (ուղղակիորեն ծածկված պղինձ) լայնորեն կիրառվել է այնպիսի կիրառություններում, ինչպիսիք են LED-ները, լազերները, օպտիկական հաղորդակցությունները, ռադիոհաճախականության սարքերը և ուժային էլեկտրոնիկան:
Սակայն, կերամիկական հիմքերը բնույթով էլեկտրամեկուսիչ են։ Հիմքի միջով պարզապես միկրոմիջանցքների ձևավորումը չի ապահովում էլեկտրական անընդհատություն երկու կողմերի միջև։ Իրական մարտահրավերը միկրոմիջանցքների ներքին պատերի երկայնքով անընդհատ և հուսալի մետաղական սերմնային շերտ ձևավորելն է։
1. Ինչպե՞ս է ապահովվում էլեկտրական անընդհատությունը կերամիկական միկրովիաների միջոցով:
Մետաղացման միջոցով DPC-ն սովորաբար սկսվում է լազերային հորատմամբ՝ կերամիկական հիմքում միկրովիաներ ձևավորելու համար, որոնք սովորաբար կոնաձև կամ ուղիղ անցքերի տեսքով են: Այնուհետև միկրովիաները և հիմքի մակերեսը մանրակրկիտ մաքրվում և գազազրկվում են՝ հորատման մնացորդները, խոնավությունը և այլ աղտոտիչները հեռացնելու համար: Հետագայում վակուումային փոշիացման գործընթաց է կիրառվում՝ հիմքի մակերեսին և միկրովիաների ներքին պատերի երկայնքով Ti կպչուն շերտ, որը սովորաբար 50-200 նմ հաստություն ունի, որին հաջորդում է Cu հաղորդիչ սերմնային շերտ, որը սովորաբար 0.5-2 մկմ հաստություն ունի, տեղադրելու համար:
Ti շերտը ծառայում է որպես կպչուն շերտ՝ մետաղական թաղանթի և կերամիկական հիմքի միջև կապի ամրությունը բարելավելու համար, մինչդեռ Cu սերմնային շերտը ապահովում է շարունակական հաղորդիչ հիմք հետագա էլեկտրոլիտիկ ծածկույթի համար: Այնուհետև պղնձի շերտը հետագայում ամրացվում է էլեկտրոլիտիկ ծածկույթով, սովորաբար մինչև 5-20 մկմ հաստություն, վերջնական արդյունքում ապահովելով հուսալի էլեկտրական շարունակականություն առջևի և հետևի կողմերի շղթաների միջև՝ մետաղացված անցքերի միջոցով: Պարզ ասած, վակուումային փոշիացումը ապահովում է հաղորդիչ հիմք, մինչդեռ հետագա էլեկտրոլիտիկ ծածկույթը մեծացնում է պղնձի հաստությունը, դրանով իսկ նվազեցնելով անցքերի դիմադրությունը և բարելավելով միացման հուսալիությունը:
Չնայած գործընթացը թվում է պարզ, փոխկապակցվածության միջոցով հուսալիությունը կախված է մեկ կարևոր նախապայմանից. Ti/Cu սերմնային շերտը պետք է ամբողջությամբ և անընդհատ ծածկի հիմքի մակերեսը և յուրաքանչյուր միկրոուղիի ամբողջ ներքին պատը։
2. DPC անցուղիների համար Ti/Cu սերմերի շերտերի վակուումային փոշիացման չորս հիմնական մարտահրավերներ
Նեղ միկրոուղիների ներսում անընդհատ սերմնային շերտի ձևավորումը բավականին պարզ գործընթաց է: Միջանցքների ներսում մնացած մնացորդները կարող են խաթարել թաղանթի կպչունությունը, մինչդեռ միկրոուղիների երկրաչափությունը կողային պատերի ծածկույթը դարձնում է ավելի ու ավելի դժվար: Սերմնային շերտի տեղային անընդհատությունները կարող են խաթարել հետագա էլեկտրոլիտիկ ծածկույթը, մինչդեռ տարբեր հիմքերի տեղակայման և արտադրական խմբաքանակների միջև եղած տատանումները կարող են ազդել գործընթացի ընդհանուր կայունության վրա: DPC-ի համար մետաղացման միջոցով վակուումային փոշիացման հիմնական մարտահրավերները կարելի է ամփոփել չորս ոլորտներում:
1. Միջանցքների ներսում մնացորդները կարող են խաթարել թաղանթի կպչունությունը
Լազերային հորատումից հետո կերամիկական հիմքերը կարող են պարունակել կերամիկական մասնիկներ, վերամշակված նյութ, հորատման մնացորդներ և միկրովիաների ներսում ներծծված խոնավություն: Փոքր տրամագծերով և բարձր ասպեկտային հարաբերակցությամբ միկրովիաների դեպքում այս մնացորդները հաճախ շատ ավելի դժվար է հեռացնել, քան մակերեսային աղտոտվածությունը: Եթե մաքրումը և գազազերծումը անբավարար են, Ti-ի կպչուն շերտը կարող է ամուր և հուսալի կապ չձևավորել կերամիկական կողմնային պատի հետ: Նման թերությունները կարող են անմիջապես չհայտնվել ծածկույթից հետո, բայց կարող են աստիճանաբար վերածվել բշտիկների և շերտազատման հետագա էլեկտրոլիտիկ ծածկույթի, եռակցման կամ բարձր ջերմաստիճանում շահագործման ընթացքում:
2. Բարձր ասպեկտային հարաբերակցությունները դժվարացնում են կողային պատերի ծածկույթը
Միկրոալիքային անցքի փոշիացման դժվարությունը չի կարող գնահատվել միայն դրա խորությամբ. անցքի խորության և անցքի տրամագծի հարաբերակցությունը՝ կողմերի հարաբերակցությունը, նույնքան կարևոր է: Օրինակ, 60 մկմ տրամագծով և 300 մկմ խորությամբ անցքը ունի 5:1 կողմերի հարաբերակցություն: Կողմերի հարաբերակցության մեծացմանը զուգընթաց անցքի մուտքը ստեղծում է փոշիացված մասնիկների ավելի մեծ երկրաչափական ստվեր, նվազեցնելով կողային պատի միջին հատվածին հասնող մասնիկների քանակը: Սա կարող է հանգեցնել համեմատաբար հաստ թաղանթների առաջացման հիմքի մակերեսին և անցքի բացվածքի մոտ, մինչդեռ անցքի կողային պատի միջին հատվածը դառնում է զգալիորեն ավելի բարակ կամ նույնիսկ ընդհատ:
3. Անավարտ սերմնային շերտը կարող է կանխել հուսալի միջկապը
Մետաղացման միջոցով DPC-ի հիմնարար պահանջը ոչ միայն այն է, թե արդյոք պղինձը առկա է անցքի պատին, այլև այն, թե արդյոք Ti/Cu սկզբնական շերտը կարող է անընդհատ ձգվել հիմքի առջևի կողմից՝ անցքի ամբողջ կողմնային պատի երկայնքով, մինչև հետևի կողմը: Նույնիսկ սկզբնական շերտի փոքր անընդհատությունը կարող է խաթարել հետագա էլեկտրոլիտիկ ծածկույթի համար անհրաժեշտ հաղորդիչ ուղին: Հետևաբար, սկզբնական շերտի որակը չի կարող գնահատվել միայն մակերեսի տեսքով կամ միջին թաղանթի հաստությամբ: Հատուկ ուշադրություն պետք է դարձնել անցքի կողմնային պատի ամենանուրբ հատվածին և այն հարցին, թե արդյոք անընդհատ էլեկտրահաղորդականությունը պահպանվում է մետաղացված ուղու ողջ ընթացքում:
4. Մեկ նմուշի հանձնումը չի երաշխավորում խմբաքանակից խմբաքանակ կայունությունը
Մեկ նմուշի վրա անհրաժեշտ մակերեսային թաղանթի հաստության հասնելը պարտադիր չէ, որ նշանակի, որ գործընթացը պատրաստ է զանգվածային արտադրության: DPC արտադրությունը նաև պահանջում է ծածկույթի միատարրության խիստ վերահսկողություն առջևի և հետևի մակերեսների, հիմքի կենտրոնական և եզրային շրջանների միջև, տարբեր ամրակների դիրքերում և խմբաքանակից խմբաքանակ: Մեծ թվով միկրովիաներ պարունակող կերամիկական հիմքերի համար գործընթացի գնահատումը չպետք է կենտրոնանա միայն միջին թաղանթի հաստության վրա: Ավելի կարևոր է, որ անցքի կողային պատի ամենանուրբ հատվածը պետք է մշտապես պահպանի հետագա էլեկտրոլիտիկ ծածկույթի համար անհրաժեշտ էլեկտրահաղորդականությունը:
3. Ի՞նչ է պատահում, երբ սերմերի շերտը ճիշտ չի տեղադրվում։
Ti/Cu սկզբնական շերտը ապահովում է հետագա էլեկտրոլիտիկ ծածկույթի համար անհրաժեշտ հաղորդիչ հիմքը: Եթե անցքի կողային պատի վրա սկզբնական շերտը չափազանց բարակ է, թերի ծածկված է կամ պարունակում է անընդհատականություններ, էլեկտրոլիտիկ ծածկույթի հոսանքը չի կարող անընդհատ փոխանցվել կողային պատի երկայնքով, և պղնձի իոնները չեն կարող պատշաճ կերպով նվազեցվել և նստեցվել արատավոր տեղերում: Էլեկտրալիտիկ ծածկույթի ընթացքում և պղնձի շերտի կուտակման հետ մեկտեղ, սկզբնական շրջանում անբավարար ծածկույթով փոքր տարածքները կարող են վերածվել պղնձի շերտի խոռոչների, տեղայնացված հաստության թերությունների կամ անցքի ներսում անընդհատ ծածկույթի:
Այս թերությունները անմիջականորեն ազդում են կերամիկական հիմքի առջևի և հետևի կողմերի շղթաների փոխկապակցվածության որակի վրա: Ավելի թեթև դեպքերում դրանք կարող են հանգեցնել միջային դիմադրության բարձրացման, տեղայնացված ջերմության առաջացման և էլեկտրական կատարողականի տատանումների: Ավելի լուրջ դեպքերում երկու կողմերի շղթաները կարող են չկարողանալ ապահովել էլեկտրական անընդհատություն: Հետագա եռակցման, բարձր ջերմաստիճանային ծերացման կամ ջերմային ցիկլի ընթացքում թերի հատվածներում կարող են առաջանալ բշտիկներ, շերտավորում կամ շղթայի ճաքեր, ինչը նվազեցնում է արտադրանքի արտադրողականությունը և երկարաժամկետ հուսալիությունը և հնարավոր է՝ հանգեցնում է սարքի խափանմանը:
4. Zhenhua Vacuum-ի կերամիկական հիմքի զանգվածային արտադրության լուծումը մետաղացման միջոցով — DPC կերամիկական հիմքի վակուումային ծածկույթի արտադրական գիծ
Սարքավորումների առավելությունները՝
Ավտոմատացում. Լիովին ավտոմատացված ծածկույթների և աշխատանքային մասի տեղափոխման համակարգը նվազեցնում է ձեռքով միջամտությունը՝ միաժամանակ բարելավելով արտադրության արդյունավետությունը և կրճատելով ընդհանուր ցիկլի տևողությունը։
Արտադրողականություն. Աջակցում է 120 մմ × 120 մմ ենթաշերտերի՝ ժամում մինչև 288 հատ արտադրողականությամբ։
Արդյունավետություն. Բարելավում է էլեկտրահաղորդականությունը՝ միաժամանակ բարելավելով կերամիկական հիմքի ջերմության ցրման արդյունավետությունը:
Մետաղացման միջոցով. մագնիսական դաշտի օպտիմալացված կոնֆիգուրացիան հնարավորություն է տալիս արդյունավետ և միատարր ծածկույթ ապահովել միկրովիաների ներսում։
Գործընթաց. Աջակցում է երկկողմանի ծածկույթին՝ բարելավելու թաղանթի հաստության ընդհանուր միատարրությունը և ծածկույթի հետևողականությունը։
Կիրառություններ՝
Սարքավորումը կարող է նստեցնել տարատեսակ տարրական մետաղական թաղանթներ, այդ թվում՝ Ti, Cu, Al, Sn, Cr, Ag և Ni, և լայնորեն կիրառվել է կիսահաղորդչային և էլեկտրոնային բաղադրիչների արդյունաբերություններում այնպիսի կիրառությունների համար, ինչպիսիք են կերամիկական հիմքերը, կերամիկական կոնդենսատորները և LED կերամիկական փաթեթները/հենարանները։
5. Եզրակացություն
Zhenhua Vacuum-ը կենտրոնանում է DPC արտադրության առջևի վակուումային փոշիացման գործընթացի վրա: Բարելավելով միկրոալիքային կողային պատերի ծածկույթը և համատեղելով երկկողմանի ծածկույթի տեխնոլոգիան ավտոմատացված արտադրության հետ, լուծումը ապահովում է կայուն Ti/Cu նախնական շերտեր հետագա էլեկտրոլիտիկ ծածկույթի համար և հուսալի միջկապակցման միջոցով: Սա օգնում է հաճախորդներին հասնել կայուն զանգվածային արտադրության՝ միաժամանակ աջակցելով DPC կերամիկական հիմքերի ավելի լայն կիրառմանը կիսահաղորդչային և առաջադեմ էլեկտրոնային կիրառություններում:
- Այս հոդվածը հրապարակվել է վակուումային ծածկույթների սարքավորումների արտադրողՉժենհուա Վակուում
Հրապարակման ժամանակը. Օգոստոսի 27-2026