Чип болон электрон төхөөрөмжүүд миниатюрчлал болон илүү өндөр интеграцчлал руу чиглэн хөгжихийн хэрээр зөвхөн керамик суурь дээр хэлхээ үйлдвэрлэх нь улам бүр нэмэгдэж буй холболт болон чиглүүлэлтийн шаардлагыг хангахаа больсон. Тиймээс микровиа нь суурь хэсгийн урд болон хойд талыг цахилгаанаар холбох шаардлагатай болж, холболтын замыг богиносгож, хэлхээний нягтралыг нэмэгдүүлдэг. Үүний үр дүнд металлжуулалтын технологиор дамжуулан DPC (Шууд бүрсэн зэс)-ийг LED, лазер, оптик холбоо, RF төхөөрөмж, цахилгаан электроник зэрэг хэрэглээнд өргөнөөр нэвтрүүлсэн.
Гэсэн хэдий ч керамик суурь нь угаасаа цахилгаан тусгаарлагч шинж чанартай байдаг. Субстратаар дамжуулан микровиа үүсгэх нь хоёр талын хооронд цахилгаан тасралтгүй байдлыг бий болгодоггүй. Жинхэнэ бэрхшээл бол микровиагийн дотор хананы дагуу тасралтгүй, найдвартай металл үрийн давхарга үүсгэх явдал юм.
1. Керамик микровиагаар цахилгаан тасралтгүй байдлыг хэрхэн тогтоодог вэ?
Металлжуулалтаар дамжуулан DPC нь ихэвчлэн керамик суурь дээр микровиа үүсгэхийн тулд лазер өрөмдлөгөөр эхэлдэг бөгөөд энэ нь ерөнхийдөө конус хэлбэртэй эсвэл шулуун нүх хэлбэртэй байдаг. Дараа нь микровиа болон суурь гадаргууг сайтар цэвэрлэж, өрөмдлөгийн үлдэгдэл, чийг болон бусад бохирдлыг арилгахын тулд хийгүйжүүлдэг. Дараа нь вакуум шүрших процессыг ашиглан ихэвчлэн 50-200 нм зузаантай Ti наалдамхай давхаргыг, дараа нь ихэвчлэн 0.5-2 μм зузаантай Cu дамжуулагч үрийн давхаргыг суурь гадаргуу болон микровиагийн дотор хананы дагуу байрлуулдаг.
Ti давхарга нь металл хальс болон керамик суурь хоорондын холболтын бат бөх чанарыг сайжруулах наалдамхай давхарга болж үйлчилдэг бол Cu үрийн давхарга нь дараагийн электролиз хийхэд тасралтгүй дамжуулагч суурийг бүрдүүлдэг. Дараа нь зэсийн давхаргыг электролизээр улам бүр нэмэгдүүлж, ихэвчлэн 5-20 μм зузаантай болгож, эцэст нь металлжуулсан хоолойгоор дамжуулан урд болон хойд талын хэлхээний хооронд найдвартай цахилгаан тасралтгүй байдлыг бий болгодог. Энгийнээр хэлбэл, вакуум цацалт нь дамжуулагч суурийг бий болгодог бол дараагийн электролиз нь зэсийн зузааныг нэмэгдүүлж, улмаар дамжуулагч эсэргүүцлийг бууруулж, холболтын найдвартай байдлыг сайжруулдаг.
Хэдийгээр энэ үйл явц нь энгийн мэт санагдаж байгаа ч харилцан холболтоор дамжуулан найдвартай байх нь нэг чухал урьдчилсан нөхцөлөөс хамаарна: Ti/Cu үрийн давхарга нь субстратын гадаргуу болон бичил биетэн бүрийн дотор ханыг бүрэн, тасралтгүй бүрхэх ёстой.
2. DPC Vias-д зориулсан Ti/Cu үрийн давхаргыг вакуум шүрших дөрвөн гол бэрхшээл
Нарийн бичил биетний дотор тасралтгүй үрийн давхарга үүсгэх нь тийм ч амар биш юм. Виасны дотор үлдсэн үлдэгдэл нь хальсны наалдацыг бууруулж болох бол бичил биетний геометр нь хажуугийн ханын бүрхүүлийг улам хүндрүүлдэг. Үрийн давхаргын орон нутгийн тасалдал нь дараагийн электролизийг тасалдуулж болох бол өөр өөр субстратын байршил болон үйлдвэрлэлийн багцуудын хоорондох хэлбэлзэл нь нийт процессын тогтвортой байдалд нөлөөлж болзошгүй юм. Металлжуулалтаар дамжуулан DPC-д зориулсан вакуум цацалтын гол бэрхшээлийг дөрвөн чиглэлээр нэгтгэн дүгнэж болно.
1. Виас доторх үлдэгдэл нь хальсны наалдацыг алдагдуулж болзошгүй
Лазер өрөмдлөгийн дараа керамик суурь нь керамик хэсгүүд, дахин цутгасан материал, өрөмдлөгийн хог хаягдал, микровиа дотор шингэсэн чийг агуулж болно. Жижиг диаметртэй, өндөр харьцаатай микровиагийн хувьд эдгээр үлдэгдлийг гадаргуугийн бохирдлоос арилгахад илүү хэцүү байдаг. Хэрэв цэвэрлэгээ болон хийгүйжүүлэлт хангалтгүй бол Ti наалдамхай давхарга нь керамик хажуугийн ханатай бат бөх, найдвартай холбоо үүсгэхгүй байж магадгүй юм. Ийм согог нь бүрсэний дараа шууд илрэхгүй байж болох ч дараагийн электролиз, гагнуур эсвэл өндөр температурт ажиллах явцад аажмаар цэврүүтэх, хальслахад хүргэдэг.
2. Өндөр талын харьцаа нь хажуугийн ханыг бүрхэхэд илүү хэцүү болгодог
Микровиагийн цацалтын хүндрэлийг зөвхөн гүнээр нь үнэлэх боломжгүй; нэвтрэлтийн гүн ба нэвтрэлтийн диаметрийн харьцаа буюу талын харьцаа нь мөн адил чухал юм. Жишээлбэл, 60 мкм диаметртэй, 300 мкм гүнтэй нэвтрэлтийн хоолойн талын харьцаа 5:1 байна. Талын харьцаа нэмэгдэхийн хэрээр нэвтрэлтийн оролт нь цацагдсан хэсгүүдийн геометрийн сүүдэрлэлтийг илүү ихээр бий болгож, хажуугийн хананы дунд хэсэгт хүрч болох хэсгүүдийн тоог бууруулдаг. Энэ нь суурь гадаргуу болон нэвтрэлтийн нүхний ойролцоо харьцангуй зузаан хальс үүсгэхэд хүргэдэг бол нэвтрэлтийн хажуугийн хананы дунд хэсэг нь мэдэгдэхүйц нимгэн эсвэл бүр тасалдалгүй болдог.
3. Үрийн давхарга дутуу байгаа нь холболтоор дамжуулан найдвартай байдлыг саатуулж болзошгүй
Металлжуулалтаар дамжуулан DPC-ийн үндсэн шаардлага нь зөвхөн зэс дамжуулах хананд байгаа эсэхээс гадна Ti/Cu үрийн давхарга нь суурийн урд талаас, бүхэл бүтэн дамжуулах хажуугийн хананы дагуу ар тал руу тасралтгүй үргэлжилж чадах эсэхэд оршино. Үрийн давхарга дахь бага зэрэг тасалдал ч гэсэн дараагийн электролиз хийхэд шаардлагатай дамжуулагч замыг тасалдуулж болзошгүй. Тиймээс үрийн давхаргын чанарыг зөвхөн гадаргуугийн харагдах байдал эсвэл хальсны дундаж зузаанаар үнэлэх боломжгүй юм. Дамжуулах хажуугийн хананы хамгийн нимгэн хэсэгт болон металлжуулсан замын туршид тасралтгүй цахилгаан дамжуулах чанар хадгалагдаж байгаа эсэхэд онцгой анхаарал хандуулах хэрэгтэй.
4. Ганц дээжийг дамжуулах нь багц хоорондын тогтвортой байдлыг баталгаажуулдаггүй
Нэг дээжинд шаардлагатай гадаргуугийн хальсны зузааныг авах нь уг процессыг масс үйлдвэрлэхэд бэлэн гэсэн үг биш юм. DPC үйлдвэрлэл нь урд болон хойд гадаргуугийн хооронд, суурь материалын төв ба ирмэгийн хэсгүүдийн хооронд, янз бүрийн бэхэлгээний байрлалд, цувралаас цувралд бүрэх жигд байдлыг хатуу хянахыг шаарддаг. Олон тооны микровиа агуулсан керамик суурь материалын хувьд процессын үнэлгээ нь зөвхөн дундаж хальсны зузаан дээр төвлөрөх ёсгүй. Хамгийн чухал нь хажуугийн хананы хамгийн нимгэн хэсэг нь дараагийн электролиз хийхэд шаардлагатай цахилгаан дамжуулах чанарыг тогтмол хадгалах ёстой.
3. Үрийн давхаргыг зөв суулгаагүй үед юу болох вэ?
Ti/Cu үрийн давхарга нь дараагийн электролиз хийхэд шаардлагатай дамжуулагч суурийг бүрдүүлдэг. Хэрэв дамжин өнгөрөх хажуугийн ханан дээрх үрийн давхарга хэт нимгэн, бүрэн бүрхэгдээгүй эсвэл тасалдалтай байвал электролизийн гүйдэл хажуугийн хананы дагуу тасралтгүй шилжиж чадахгүй бөгөөд зэсийн ионууд зохих ёсоор буурч, гэмтэлтэй газруудад хуримтлагдах боломжгүй болно. Электролизийн ажил үргэлжилж, зэсийн давхарга хуримтлагдахын хэрээр эхлээд хангалтгүй бүрхүүлтэй жижиг хэсгүүд нь зэсийн давхаргын хоосон зай, орон нутгийн зузааны дутагдал, эсвэл дамжин өнгөрөх дотор тасалдалгүй бүрэх болж хөгжиж болно.
Эдгээр согогууд нь керамик суурь материалын урд болон ар талын хэлхээний холболтын чанарт шууд нөлөөлдөг. Хүндрэл багатай тохиолдолд эсэргүүцэл нэмэгдэх, орон нутгийн дулаан үүсэх, цахилгаан гүйцэтгэлийн хэлбэлзэл үүсэх зэрэгт хүргэж болзошгүй. Илүү ноцтой тохиолдолд хоёр талын хэлхээ цахилгааны тасралтгүй байдлыг хангаж чадахгүй байж болно. Дараагийн гагнуур, өндөр температурт хөгшрөлт эсвэл дулааны мөчлөгийн үед согогтой хэсгүүдэд цэврүү үүсэх, хальслах, эсвэл хэлхээний хагарал үүсч, бүтээгдэхүүний гарц болон урт хугацааны найдвартай байдлыг бууруулж, төхөөрөмжийн эвдрэлд хүргэж болзошгүй.
4. Zhenhua Vacuum-ийн металлжуулалтаар керамик суурь үйлдвэрлэх олноор үйлдвэрлэх шийдэл — DPC керамик суурь вакуум бүрэх үйлдвэрлэлийн шугам
Тоног төхөөрөмжийн давуу талууд:
Автоматжуулалт: Бүрэн автоматжуулсан бүрхүүл болон ажлын хэсэг зөөгч дамжуулах систем нь гар аргаар хийсэн оролцоог багасгаж, үйлдвэрлэлийн үр ашгийг сайжруулж, нийт мөчлөгийн хугацааг богиносгодог.
Гүйцэтгэл: Цагт 288 ширхэг хүртэл үйлдвэрлэх хүчин чадалтай 120 мм × 120 мм хэмжээтэй суурь материалыг дэмждэг.
Гүйцэтгэл: Керамик суурь материалын дулаан ялгаруулах гүйцэтгэлийг сайжруулахын зэрэгцээ цахилгаан дамжуулах чадварыг сайжруулна.
Металлжуулалтаар дамжуулан: Соронзон орны оновчтой тохиргоо нь микровиа дотор үр ашигтай, жигд бүрхүүл хийх боломжийг олгодог.
Үйл явц: Кино зузааны ерөнхий жигд байдал болон бүрхүүлийн тогтвортой байдлыг сайжруулахын тулд хоёр талт бүрхүүлийг дэмждэг.
Хэрэглээ:
Энэхүү тоног төхөөрөмж нь Ti, Cu, Al, Sn, Cr, Ag, Ni зэрэг төрөл бүрийн элементийн металл хальсыг хуримтлуулж чаддаг бөгөөд хагас дамжуулагч болон электрон эд ангийн үйлдвэрлэлд керамик суурь, керамик конденсатор, LED керамик багц/тулгуур зэрэг хэрэглээнд өргөн хэрэглэгддэг.
5. Дүгнэлт
Zhenhua Vacuum нь DPC үйлдвэрлэлийн урд талын вакуум шүрших процесст анхаарлаа хандуулдаг. Микровиагийн хажуугийн ханын бүрхүүлийг сайжруулж, хоёр талт бүрхүүлийн технологийг автоматжуулсан үйлдвэрлэлтэй хослуулснаар уг шийдэл нь дараагийн электролиз хийхэд тогтвортой Ti/Cu үрийн давхаргыг хангаж, холболтоор дамжуулан найдвартай байдлыг хангадаг. Энэ нь үйлчлүүлэгчдэд хагас дамжуулагч болон дэвшилтэт электрон хэрэглээнд DPC керамик суурь материалыг өргөн хүрээнд нэвтрүүлэхийг дэмжихийн зэрэгцээ тогтмол массын үйлдвэрлэлд хүрэхэд тусалдаг.
-Энэ нийтлэлийг нийтэлсэн вакуум бүрэх тоног төхөөрөмж үйлдвэрлэгчЖэнхуа тоос сорогч
Нийтэлсэн цаг: 2026 оны 8-р сарын 27