Чиптер жана электрондук түзүлүштөр миниатюризацияга жана жогорку интеграцияга карай өнүгүп жаткандыктан, керамикалык субстраттардын бетинде гана схемаларды жасоо мындан ары барган сайын талап кылынган өз ара байланыш жана маршруттоо талаптарын канааттандыра албайт. Ошондуктан, микровиалар субстраттын алдыңкы жана арткы тараптарын электрдик жактан туташтыруу үчүн талап кылынат, бул өз ара байланыш жолдорун кыскартат жана схеманын тыгыздыгын жогорулатат. Натыйжада, металлдаштыруу технологиясы аркылуу DPC (түз капталган жез) LED, лазер, оптикалык байланыш, RF түзмөктөрү жана электр электроникасы сыяктуу колдонмолордо кеңири колдонулуп келет.
Бирок, керамикалык субстраттар электр изоляциялоочу касиетке ээ. Жөн гана субстрат аркылуу микровияларды түзүү эки тараптын ортосунда электрдик үзгүлтүксүздүктү орнотпойт. Чыныгы кыйынчылык - микровиялардын ички дубалдары боюнча үзгүлтүксүз жана ишенимдүү металл үрөн катмарын түзүү.
1. Керамикалык микровиалар аркылуу электрдик үзгүлтүксүздүк кантип аныкталат?
Металлдаштыруу аркылуу DPC, адатта, керамикалык субстратта микровияларды түзүү үчүн лазердик бургулоодон башталат, адатта, конус сымал же түз тешиктер түрүндө. Андан кийин микровиялар жана субстраттын бети бургулоо калдыктарын, нымдуулукту жана башка булгоочу заттарды кетирүү үчүн кылдат тазаланат жана газсыздандырылат. Андан кийин вакуумдук чачыратуу процесси колдонулат, адатта калыңдыгы 50–200 нм болгон Ti адгезия катмары, андан кийин калыңдыгы 0,5–2 мкм болгон Cu өткөргүч үрөн катмары субстраттын бетине жана микровиялардын ички дубалдарына жайгаштырылат.
Ti катмары металл пленкасы менен керамикалык субстраттын ортосундагы байланыш күчүн жакшыртуу үчүн адгезия катмары катары кызмат кылат, ал эми Cu үрөн катмары кийинки электрокаптоо үчүн үзгүлтүксүз өткөрүүчү негизди камсыз кылат. Андан кийин жез катмары электрокаптоо аркылуу, адатта, 5–20 мкм калыңдыкка чейин курулат, акырында металлдаштырылган өткөргүчтөр аркылуу алдыңкы жана арткы тараптардагы чынжырлардын ортосунда ишенимдүү электрдик үзгүлтүксүздүктү орнотот. Жөнөкөй сөз менен айтканда, вакуумдук чачыратуу өткөрүүчү негизди камсыз кылат, ал эми кийинки электрокаптоо жездин калыңдыгын курат, ошону менен электрдик каршылыкты азайтат жана өз ара байланыштын ишенимдүүлүгүн жогорулатат.
Бул процесс жөнөкөй көрүнгөнү менен, өз ара байланыш аркылуу ишенимдүүлүк бир маанилүү шартка көз каранды: Ti/Cu үрөн катмары ар бир микровиянын субстрат бетин жана бүт ички дубалын толугу менен жана үзгүлтүксүз жаап турушу керек.
2. DPC Vias үчүн Ti/Cu үрөн катмарларын вакуумдук чачыранды менен чачуунун төрт негизги көйгөйү
Кууш микровиялардын ичинде үзгүлтүксүз үрөн катмарын түзүү оңой эмес. Вииялардын ичинде калган калдыктар пленканын адгезиясын начарлатышы мүмкүн, ал эми микровиялардын геометриясы каптал дубалдарын жабууну барган сайын кыйындатат. Үрөн катмарындагы жергиликтүү үзгүлтүктөрдүн болушу кийинки электрокаптоону үзгүлтүккө учуратышы мүмкүн, ал эми субстраттын ар кандай жайгашкан жерлери менен өндүрүш партияларынын ортосундагы айырмачылыктар жалпы процесстин туруктуулугуна таасир этиши мүмкүн. Металлдаштыруу аркылуу ДПК үчүн вакуумдук чачыратуунун негизги кыйынчылыктарын төрт багыт боюнча кыскача баяндаса болот.
1. Тиштердин ичиндеги калдыктар пленканын адгезиясын бузат
Лазердик бургулоодон кийин, керамикалык субстраттарда керамикалык бөлүкчөлөр, кайра куюлган материал, бургулоо калдыктары жана микровиялардын ичинде адсорбцияланган нымдуулук болушу мүмкүн. Кичинекей диаметрлери жана жогорку аспекттик катыштары бар микровиялар үчүн бул калдыктарды кетирүү көбүнчө беттик булганууга караганда алда канча кыйын. Эгерде тазалоо жана дегазациялоо жетишсиз болсо, Ti адгезия катмары керамикалык каптал дубалы менен бекем жана ишенимдүү байланыш түзбөшү мүмкүн. Мындай кемчиликтер каптоодон кийин дароо байкалбашы мүмкүн, бирок кийинки электрокаптоо, ширетүү же жогорку температурада иштөө учурунда акырындык менен ыйлаакчаларга жана деламинацияга айланышы мүмкүн.
2. Жогорку аспекттик катыштар каптал дубалдарды жабууну кыйындатат
Микровианын чачыратуу кыйынчылыгын анын тереңдиги менен гана баалоого болбойт; өтүүчү тереңдик менен өтүүчү диаметрдин катышы - аспект катышы - бирдей маанилүү. Мисалы, диаметри 60 мкм жана тереңдиги 300 мкм болгон өтүүчүнүн аспект катышы 5:1. Пропорциясы жогорулаган сайын, өтүүчү кире бериш чачыраган бөлүкчөлөрдүн геометриялык көлөкөсүн чоңураак жаратып, каптал дубалдын ортоңку бөлүгүнө жете турган бөлүкчөлөрдүн санын азайтат. Бул субстраттын бетинде жана өтүүчү тешигинин жанында салыштырмалуу калың пленкалардын пайда болушуна алып келиши мүмкүн, ал эми өтүүчү каптал дубалдын ортоңку бөлүгү бир топ ичкерип же ал тургай үзгүлтүккө учурап калат.
3. Толук эмес үрөн катмары өз ара байланыш аркылуу ишенимдүүлүккө тоскоол болушу мүмкүн
Металлдаштыруу аркылуу ДПКнын негизги талабы жөн гана жездин өтүүчү дубалда бар же жок экендигинде эмес, Ti/Cu үрөн катмары субстраттын алдыңкы тарабынан, бүтүндөй өтүүчү каптал боюнча, арткы бетине чейин үзгүлтүксүз созула алабы же жокпу деген суроодо. Үрөн катмарындагы кичинекей үзүлүш дагы кийинки электрокаптоо үчүн талап кылынган өткөрүүчү жолду үзгүлтүккө учуратышы мүмкүн. Ошондуктан, үрөн катмарынын сапатын бир гана беттин көрүнүшү же пленканын орточо калыңдыгы менен баалоо мүмкүн эмес. Өтүүчү капталдын эң ичке бөлүгүнө жана металлдаштыруу жолу боюнча үзгүлтүксүз электр өткөрүмдүүлүгү сакталып калабы же жокпу, өзгөчө көңүл буруу керек.
4. Бир гана үлгүнү тапшыруу партиядан партияга туруктуулукту кепилдебейт
Бир үлгүдө талап кылынган беттик пленканын калыңдыгына жетүү сөзсүз түрдө процесстин массалык өндүрүшкө даяр экендигин билдирбейт. DPC өндүрүшү ошондой эле алдыңкы жана арткы беттердин, субстраттын борбордук жана четки аймактарынын, ар кандай бекитүү позицияларында жана партиядан партияга каптоо бирдейлигин катуу көзөмөлдөөнү талап кылат. Көп сандаган микровиаларды камтыган керамикалык субстраттар үчүн процессти баалоо пленканын орточо калыңдыгына гана көңүл бурбашы керек. Андан да маанилүүсү, каптал дубалдын эң ичке аймагы кийинки электрокаптоо үчүн талап кылынган электр өткөрүмдүүлүгүн дайыма сактап турушу керек.
3. Үрөн катмары туура эмес себилгенде эмне болот?
Ti/Cu үрөн катмары кийинки электрокаптоо үчүн зарыл болгон өткөргүч негизди камсыз кылат. Эгерде түтүктүн капталындагы үрөн катмары өтө жука, толук жабылбаган же үзгүлтүктүү болсо, электрокаптоо тогу каптал боюнча үзгүлтүксүз өткөрүлө албайт жана жез иондору тийиштүү түрдө азайтылып, кемчиликтүү жерлерге топтоло албайт. Электрокаптоо уланып, жез катмары топтолуп калганда, башында жетишсиз каптоо аянттары жез катмарынын боштуктарына, локалдашкан калыңдыктын жетишсиздигине же түтүктүн ичиндеги үзгүлтүктүү каптоого айланышы мүмкүн.
Бул кемчиликтер керамикалык негиздин алдыңкы жана арткы бетиндеги чынжырлардын өз ара байланышынын сапатына түздөн-түз таасир этет. Анча оор эмес учурларда, алар каршылыктын жогорулашына, локалдашкан жылуулуктун пайда болушуна жана электрдик көрсөткүчтөрдүн өзгөрүшүнө алып келиши мүмкүн. Оор учурларда, эки тараптагы чынжырлар электрдик үзгүлтүксүздүккө жетише албай калышы мүмкүн. Кийинки ширетүү, жогорку температурада эскирүү же жылуулук цикли учурунда, кемчиликтүү жерлерде ыйлаакчалардын пайда болушу, деламинация же чынжырдын жарака кетиши андан ары пайда болуп, продуктунун чыгышын жана узак мөөнөттүү ишенимдүүлүгүн төмөндөтүп, түзмөктүн иштебей калышына алып келиши мүмкүн.
4. Zhenhua вакуумдук компаниясынын металлдаштыруу аркылуу керамикалык субстрат үчүн массалык өндүрүш чечими — DPC керамикалык субстраттын вакуумдук каптоо өндүрүш линиясы
Жабдуулардын артыкчылыктары:
Автоматташтыруу: Толугу менен автоматташтырылган каптоо жана жумуш бөлүгүн ташуучудан өткөрүп берүү системасы кол менен кийлигишүүнү азайтып, өндүрүштүн натыйжалуулугун жогорулатат жана жалпы цикл убактысын кыскартат.
Өткөрүү жөндөмдүүлүгү: саатына 288 даанага чейин өндүрүштүк кубаттуулугу менен 120 мм × 120 мм субстраттарды колдойт.
Иштөө: Керамикалык негиздин жылуулукту таркатуу касиетин жогорулатуу менен бирге электр өткөрүмдүүлүгүн жакшыртат.
Металлдаштыруу аркылуу: Оптималдаштырылган магнит талаасынын конфигурациясы микровиалардын ичинде натыйжалуу жана бирдей каптоону камсыз кылат.
Процесс: Плёнканын калыңдыгынын жалпы бирдейлигин жана каптоо консистенциясын жакшыртуу үчүн эки тараптуу каптоону колдойт.
Колдонмолор:
Жабдуулар Ti, Cu, Al, Sn, Cr, Ag жана Ni сыяктуу ар кандай элементардык металл пленкаларын жайгаштыра алат жана жарым өткөргүчтөр жана электрондук компоненттер өнөр жайында керамикалык субстраттар, керамикалык конденсаторлор жана LED керамикалык таңгактар/тирөөчтөр сыяктуу колдонмолор үчүн кеңири колдонулат.
5. Жыйынтык
Zhenhua Vacuum компаниясы DPC өндүрүшү үчүн алдыңкы капталдагы вакуумдук чачыратуу процессине басым жасайт. Микровиа каптал капталын каптоону жакшыртуу жана эки тараптуу каптоо технологиясын автоматташтырылган өндүрүш менен айкалыштыруу менен, чечим кийинки электрокаптоо үчүн туруктуу Ti/Cu үрөн катмарларын жана өз ара байланыш аркылуу ишенимдүүлүктү камсыз кылат. Бул кардарларга жарым өткөргүчтөрдө жана өнүккөн электрондук колдонмолордо DPC керамикалык субстраттарын кеңири жайылтууну колдоо менен бирге ырааттуу массалык өндүрүшкө жетүүгө жардам берет.
- Бул макаланы жарыялаган вакуумдук каптоо жабдууларын өндүрүүчүЧжэньхуа чаң соргуч
Жарыяланган убактысы: 2026-жылдын 27-августу