चिप्स र इलेक्ट्रोनिक उपकरणहरू लघुकरण र उच्च एकीकरण तर्फ विकसित हुँदै जाँदा, सिरेमिक सब्सट्रेटहरूको सतहमा मात्र सर्किट निर्माणले बढ्दो माग गर्ने अन्तरसम्बन्ध र राउटिङ आवश्यकताहरू पूरा गर्न सक्दैन। त्यसैले माइक्रोभियाहरूलाई सब्सट्रेटको अगाडि र पछाडिको भागलाई विद्युतीय रूपमा जडान गर्न आवश्यक छ, जसले गर्दा अन्तरसम्बन्धित मार्गहरू छोटो हुन्छन् र सर्किट घनत्व बढ्छ। फलस्वरूप, LEDs, लेजरहरू, अप्टिकल सञ्चारहरू, RF उपकरणहरू, र पावर इलेक्ट्रोनिक्स लगायतका अनुप्रयोगहरूमा मेटालाइजेशन प्रविधि मार्फत DPC (डायरेक्ट प्लेटेड कपर) व्यापक रूपमा अपनाइएको छ।
यद्यपि, सिरेमिक सब्सट्रेटहरू स्वाभाविक रूपमा विद्युतीय रूपमा इन्सुलेट हुन्छन्। सब्सट्रेट मार्फत केवल माइक्रोभियाहरू बनाउनाले दुई पक्षहरू बीच विद्युतीय निरन्तरता स्थापित हुँदैन। वास्तविक चुनौती भनेको माइक्रोभियाहरूको भित्री भित्ताहरूमा निरन्तर र भरपर्दो धातुको बीउ तह बनाउनु हो।
१. सिरेमिक माइक्रोभियस मार्फत विद्युतीय निरन्तरता कसरी स्थापित गरिन्छ?
मेटालाइजेसन मार्फत DPC सामान्यतया लेजर ड्रिलिंगबाट सुरु हुन्छ जसले सिरेमिक सब्सट्रेटमा माइक्रोभिया बनाउँछ, सामान्यतया टेपर्ड वा सिधा-थ्रु प्वालहरूको रूपमा। त्यसपछि माइक्रोभिया र सब्सट्रेट सतहलाई राम्ररी सफा गरिन्छ र ड्रिलिंग अवशेषहरू, आर्द्रता र अन्य दूषित पदार्थहरू हटाउन डिग्यास गरिन्छ। भ्याकुम स्पटरिंग प्रक्रिया पछि सब्सट्रेट सतहमा र माइक्रोभियाको भित्री भित्ताहरूमा सामान्यतया ५०-२०० एनएम बाक्लो Ti आसंजन तह, त्यसपछि Cu प्रवाहकीय बीज तह, सामान्यतया ०.५-२ μm बाक्लो, जम्मा गर्न प्रयोग गरिन्छ।
Ti तहले धातुको फिल्म र सिरेमिक सब्सट्रेट बीचको बन्धन शक्ति सुधार गर्न आसंजन तहको रूपमा काम गर्दछ, जबकि Cu बीज तहले पछिको इलेक्ट्रोप्लेटिंगको लागि निरन्तर प्रवाहकीय आधार प्रदान गर्दछ। त्यसपछि तामा तहलाई इलेक्ट्रोप्लेटिंगद्वारा थप निर्माण गरिन्छ, सामान्यतया 5-20 μm को मोटाईमा, अन्ततः धातुकृत भियाहरू मार्फत अगाडि र पछाडिको सर्किटहरू बीच भरपर्दो विद्युतीय निरन्तरता स्थापित गर्दछ। सरल शब्दहरूमा, भ्याकुम स्पटरिंगले प्रवाहकीय आधार प्रदान गर्दछ, जबकि पछिको इलेक्ट्रोप्लेटिंगले तामाको मोटाई निर्माण गर्दछ, जसले गर्दा प्रतिरोध कम हुन्छ र अन्तरसम्बन्ध विश्वसनीयता सुधार हुन्छ।
प्रक्रिया सीधा देखिए पनि, अन्तरसम्बन्ध मार्फत भरपर्दो एउटा महत्वपूर्ण पूर्वशर्तमा निर्भर गर्दछ: Ti/Cu बीज तहले सब्सट्रेट सतह र प्रत्येक माइक्रोभियाको सम्पूर्ण भित्री पर्खाललाई पूर्ण रूपमा र निरन्तर ढाक्नु पर्छ।
२. DPC Vias को लागि Ti/Cu बीज तहहरू भ्याकुम स्पटरिङका चार प्रमुख चुनौतीहरू
साँघुरो माइक्रोभिया भित्र निरन्तर बीउ तह बनाउनु सजिलो छैन। भिया भित्र बाँकी रहेका अवशेषहरूले फिल्म आसंजनलाई सम्झौता गर्न सक्छन्, जबकि माइक्रोभिया ज्यामितिले साइडवाल कभरेजलाई बढ्दो रूपमा गाह्रो बनाउँछ। बीउ तहमा स्थानीय विच्छेदनहरूले पछिल्ला इलेक्ट्रोप्लेटिंगमा बाधा पुर्याउन सक्छ, जबकि विभिन्न सब्सट्रेट स्थानहरू र उत्पादन ब्याचहरू बीचको भिन्नताले समग्र प्रक्रिया स्थिरतालाई असर गर्न सक्छ। धातुकरण मार्फत DPC को लागि भ्याकुम स्पटरिङको प्रमुख चुनौतीहरूलाई चार क्षेत्रहरूमा संक्षेप गर्न सकिन्छ।
१. भियास भित्रका अवशेषहरूले फिल्म टाँस्ने क्षमतालाई क्षति पुर्याउन सक्छन्।
लेजर ड्रिलिंग पछि, सिरेमिक सब्सट्रेटहरूमा सिरेमिक कणहरू, पुन: कास्ट सामग्री, ड्रिलिंग मलबे, र माइक्रोभिया भित्र सोसिएको आर्द्रता हुन सक्छ। सानो व्यास र उच्च पक्ष अनुपात भएका माइक्रोभियाहरूको लागि, यी अवशेषहरू सतह प्रदूषण भन्दा हटाउन धेरै गाह्रो हुन्छन्। यदि सफाई र डिग्यासिङ अपर्याप्त छ भने, Ti आसंजन तहले सिरेमिक साइडवालसँग बलियो र भरपर्दो बन्धन बनाउन सक्दैन। यस्ता दोषहरू कोटिंग पछि तुरुन्तै स्पष्ट नहुन सक्छन्, तर पछिको इलेक्ट्रोप्लेटिंग, सोल्डरिंग, वा उच्च-तापमान सञ्चालनको समयमा बिस्तारै फोका र डिलेमिनेशनमा विकास हुन सक्छन्।
२. उच्च पक्ष अनुपातले साइडवाल कभरेजलाई अझ गाह्रो बनाउँछ
माइक्रोभियाको स्पटरिङ कठिनाईलाई यसको गहिराइले मात्र मूल्याङ्कन गर्न सकिँदैन; गहिराइ र व्यास बीचको अनुपात - पक्ष अनुपात - उत्तिकै महत्त्वपूर्ण छ। उदाहरणका लागि, ६० μm व्यास र ३०० μm गहिराइ भएको via को पक्ष अनुपात ५:१ हुन्छ। पक्ष अनुपात बढ्दै जाँदा, via प्रवेशद्वारले स्पटर गरिएका कणहरूको ठूलो ज्यामितीय छाया सिर्जना गर्दछ, जसले साइडवालको बीचको भागमा पुग्न सक्ने कणहरूको संख्या घटाउँछ। यसले सब्सट्रेट सतहमा र via खोल्ने नजिक अपेक्षाकृत बाक्लो फिल्महरू निम्त्याउन सक्छ, जबकि via sidewall को बीचको भाग उल्लेखनीय रूपमा पातलो वा विच्छेदन पनि हुन्छ।
३. अपूर्ण बीउ तहले भरपर्दो अन्तरसम्बन्धलाई रोक्न सक्छ
धातुकरण मार्फत DPC को आधारभूत आवश्यकता केवल भित्तामा तामा छ कि छैन भन्ने मात्र होइन, तर Ti/Cu बीज तह सब्सट्रेटको अगाडिको छेउबाट, सम्पूर्ण साइडवाल मार्फत, पछाडिको छेउमा निरन्तर विस्तार गर्न सक्छ कि सक्दैन भन्ने हो। बीज तहमा सानो विच्छेदनले पनि पछिको इलेक्ट्रोप्लेटिंगको लागि आवश्यक चालक मार्गमा बाधा पुर्याउन सक्छ। त्यसकारण, बीज-तहको गुणस्तर केवल सतहको उपस्थिति वा औसत फिल्म मोटाई द्वारा मूल्याङ्कन गर्न सकिँदैन। भिया साइडवालको सबैभन्दा पातलो खण्ड र धातुकृत मार्गभरि निरन्तर विद्युतीय चालकता कायम राखिएको छ कि छैन भन्ने कुरामा विशेष ध्यान दिनुपर्छ।
४. एउटै नमुना पास गर्दा ब्याच-टु-ब्याच स्थिरताको ग्यारेन्टी हुँदैन।
एउटै नमूनामा आवश्यक सतह फिल्म मोटाई प्राप्त गर्नुको अर्थ प्रक्रिया ठूलो मात्रामा उत्पादनको लागि तयार छ भन्ने होइन। DPC निर्माणको लागि अगाडि र पछाडिको सतहहरू बीच, सब्सट्रेटको केन्द्र र किनारा क्षेत्रहरू बीच, विभिन्न फिक्स्चर स्थितिहरूमा, र ब्याचदेखि ब्याचसम्म कोटिंग एकरूपताको कडा नियन्त्रण पनि आवश्यक पर्दछ। ठूलो संख्यामा माइक्रोभियाहरू भएका सिरेमिक सब्सट्रेटहरूको लागि, प्रक्रिया मूल्याङ्कन केवल औसत फिल्म मोटाईमा मात्र केन्द्रित हुनु हुँदैन। अझ महत्त्वपूर्ण कुरा, साइडवालको सबैभन्दा पातलो क्षेत्रले पछिको इलेक्ट्रोप्लेटिंगको लागि आवश्यक विद्युतीय चालकतालाई निरन्तर कायम राख्नुपर्छ।
३. बीउको तह राम्ररी जम्मा नभएमा के हुन्छ?
Ti/Cu बीज तहले पछिको इलेक्ट्रोप्लेटिंगको लागि आवश्यक प्रवाहकीय आधार प्रदान गर्दछ। यदि भिया साइडवालमा रहेको बीज तह धेरै पातलो छ, अपूर्ण रूपमा ढाकिएको छ, वा विच्छेदनहरू छन् भने, इलेक्ट्रोप्लेटिंग प्रवाह साइडवालमा निरन्तर स्थानान्तरण गर्न सकिँदैन, र तामा आयनहरूलाई उचित रूपमा घटाउन र दोषपूर्ण स्थानहरूमा जम्मा गर्न सकिँदैन। इलेक्ट्रोप्लेटिंग अगाडि बढ्दै जाँदा र तामा तह निर्माण हुँदै जाँदा, सुरुमा अपर्याप्त कभरेजका साना क्षेत्रहरू तामा-तह खाली ठाउँहरू, स्थानीयकृत मोटाईको कमीहरू, वा भिया भित्र विच्छेदन प्लेटिंगमा विकास हुन सक्छन्।
यी दोषहरूले सिरेमिक सब्सट्रेटको अगाडि र पछाडिको सर्किटहरूको अन्तरसम्बन्ध गुणस्तरलाई प्रत्यक्ष असर गर्छ। कम गम्भीर अवस्थामा, तिनीहरूले प्रतिरोध, स्थानीयकृत ताप उत्पादन, र विद्युतीय कार्यसम्पादनमा उतारचढाव मार्फत वृद्धि हुन सक्छन्। थप गम्भीर अवस्थामा, दुई पक्षका सर्किटहरू विद्युतीय निरन्तरता प्राप्त गर्न असफल हुन सक्छन्। पछिको सोल्डरिङ, उच्च-तापमान बुढ्यौली, वा थर्मल साइकल चलाउँदा, दोषपूर्ण क्षेत्रहरूमा फोकाहरू, डिलेमिनेशन, वा सर्किट क्र्याकिंग थप विकास हुन सक्छ, जसले उत्पादन उपज र दीर्घकालीन विश्वसनीयता घटाउँछ र सम्भावित रूपमा उपकरण विफलता निम्त्याउन सक्छ।
४. धातुकरण मार्फत सिरेमिक सब्सट्रेटको लागि झेन्हुआ भ्याकुमको मास-प्रोडक्शन समाधान - DPC सिरेमिक सब्सट्रेट भ्याकुम कोटिंग उत्पादन लाइन
उपकरणका फाइदाहरू:
स्वचालन: पूर्ण स्वचालित कोटिंग र वर्कपीस-वाहक स्थानान्तरण प्रणालीले उत्पादन दक्षता सुधार गर्दै र समग्र चक्र समय छोटो पार्दै म्यानुअल हस्तक्षेप कम गर्छ।
थ्रुपुट: प्रति घण्टा २८८ पीसी सम्मको उत्पादन क्षमताको साथ १२० मिमी × १२० मिमी सब्सट्रेटहरूलाई समर्थन गर्दछ।
कार्यसम्पादन: सिरेमिक सब्सट्रेटको ताप अपव्यय कार्यसम्पादन बढाउँदै विद्युतीय चालकता सुधार गर्दछ।
धातुकरण मार्फत: एक अनुकूलित चुम्बकीय-क्षेत्र कन्फिगरेसनले माइक्रोभिया भित्र कुशल र एकसमान कोटिंग कभरेज सक्षम बनाउँछ।
प्रक्रिया: समग्र फिल्म-मोटाई एकरूपता र कोटिंग स्थिरता सुधार गर्न दोहोरो-पक्षीय कोटिंगलाई समर्थन गर्दछ।
अनुप्रयोगहरू:
उपकरणले Ti, Cu, Al, Sn, Cr, Ag, र Ni सहित विभिन्न प्रकारका एलिमेन्टल मेटल फिल्महरू जम्मा गर्न सक्छ, र सिरेमिक सब्सट्रेटहरू, सिरेमिक क्यापेसिटरहरू, र LED सिरेमिक प्याकेजहरू/समर्थनहरू जस्ता अनुप्रयोगहरूको लागि अर्धचालक र इलेक्ट्रोनिक कम्पोनेन्ट उद्योगहरूमा व्यापक रूपमा लागू गरिएको छ।
५. निष्कर्ष
Zhenhua भ्याकुमले DPC उत्पादनको लागि फ्रन्ट-एन्ड भ्याकुम स्पटरिङ प्रक्रियामा ध्यान केन्द्रित गर्दछ। माइक्रोभिया साइडवाल कभरेज बढाएर र स्वचालित उत्पादनसँग डबल-साइडेड कोटिंग टेक्नोलोजी संयोजन गरेर, समाधानले पछिल्ला इलेक्ट्रोप्लेटिंगको लागि स्थिर Ti/Cu बीज तहहरू प्रदान गर्दछ र अन्तरसम्बन्ध मार्फत भरपर्दो छ। यसले ग्राहकहरूलाई अर्धचालक र उन्नत इलेक्ट्रोनिक अनुप्रयोगहरूमा DPC सिरेमिक सब्सट्रेटहरूको व्यापक अपनाउने समर्थन गर्दै निरन्तर ठूलो उत्पादन प्राप्त गर्न मद्दत गर्दछ।
- यो लेख प्रकाशित गरिएको थियो भ्याकुम कोटिंग उपकरण निर्माताझेनहुआ भ्याकुम
पोस्ट समय: अगस्ट-२७-२०२६