چوں کہ چپس اور الیکٹرانک ڈیوائسز مائنیچرائزیشن اور اعلیٰ انضمام کی طرف تیار ہوتی رہتی ہیں، صرف سرامک سبسٹریٹس کی سطح پر سرکٹ فیبریکیشن اب بڑھتے ہوئے انٹر کنکشن اور روٹنگ کی ضروریات کو پورا نہیں کر سکتی۔ مائکروویا کو اس لیے سبسٹریٹ کے اگلے اور پچھلے اطراف کو برقی طور پر جوڑنے، آپس میں جڑنے والے راستوں کو چھوٹا کرنے اور سرکٹ کی کثافت میں اضافہ کرنے کی ضرورت ہے۔ نتیجے کے طور پر، میٹلائزیشن ٹیکنالوجی کے ذریعے ڈی پی سی (ڈائریکٹ پلیٹڈ کاپر) کو وسیع پیمانے پر ایپلی کیشنز بشمول ایل ای ڈی، لیزر، آپٹیکل کمیونیکیشن، آر ایف ڈیوائسز، اور پاور الیکٹرانکس میں اپنایا گیا ہے۔
تاہم، سیرامک سبسٹریٹس فطری طور پر برقی طور پر موصل ہیں۔ صرف سبسٹریٹ کے ذریعے مائکروویاس بنانے سے دونوں اطراف کے درمیان برقی تسلسل قائم نہیں ہوتا ہے۔ اصل چیلنج مائیکرو ویاس کی اندرونی دیواروں کے ساتھ ایک مسلسل اور قابل اعتماد دھاتی بیج کی تہہ بنانا ہے۔
1. سیرامک مائکروویاس کے ذریعے برقی تسلسل کیسے قائم ہوتا ہے؟
میٹلائزیشن کے ذریعے ڈی پی سی عام طور پر سیرامک سبسٹریٹ میں مائکروویاس بنانے کے لیے لیزر ڈرلنگ سے شروع ہوتا ہے، عام طور پر ٹیپرڈ یا سیدھے سوراخوں کی شکل میں۔ اس کے بعد مائکروویا اور سبسٹریٹ کی سطح کو اچھی طرح سے صاف کیا جاتا ہے اور ڈرلنگ کی باقیات، نمی اور دیگر آلودگیوں کو دور کرنے کے لیے ڈیگاس کیا جاتا ہے۔ ویکیوم سپٹرنگ کے عمل کو بعد میں Ti adhesion تہہ جمع کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، عام طور پر 50-200 nm موٹی، اس کے بعد Cu conductive بیج کی تہہ، عام طور پر 0.5-2 μm موٹی، سبسٹریٹ کی سطح پر اور مائکروویاس کی اندرونی دیواروں کے ساتھ۔
Ti پرت دھاتی فلم اور سیرامک سبسٹریٹ کے درمیان بانڈنگ کی مضبوطی کو بہتر بنانے کے لیے ایک چپکنے والی پرت کے طور پر کام کرتی ہے، جب کہ Cu بیج کی تہہ بعد میں الیکٹروپلاٹنگ کے لیے ایک مسلسل کوندکٹو بنیاد فراہم کرتی ہے۔ اس کے بعد تانبے کی تہہ کو الیکٹروپلاٹنگ کے ذریعے مزید بنایا جاتا ہے، عام طور پر 5–20 μm کی موٹائی تک، بالآخر میٹلائز ویاس کے ذریعے سامنے اور پچھلے اطراف کے سرکٹس کے درمیان قابل اعتماد برقی تسلسل قائم کرتا ہے۔ سادہ الفاظ میں، ویکیوم سپٹرنگ کنڈکٹیو بنیاد فراہم کرتی ہے، جب کہ بعد میں الیکٹروپلاٹنگ تانبے کی موٹائی کو بڑھاتی ہے، اس طرح مزاحمت کے ذریعے کم ہوتی ہے اور باہمی ربط کی وشوسنییتا کو بہتر کرتی ہے۔
اگرچہ یہ عمل سیدھا دکھائی دیتا ہے، لیکن باہم ربط کے ذریعے قابل اعتماد ایک اہم شرط پر منحصر ہے: Ti/Cu بیج کی تہہ کو ہر مائکروویا کی سبسٹریٹ کی سطح اور پوری اندرونی دیوار کو مکمل طور پر اور مسلسل ڈھانپنا چاہیے۔
2. DPC Vias کے لیے ویکیوم سپٹرنگ Ti/Cu بیج کی تہوں کے چار کلیدی چیلنجز
تنگ مائیکرو ویاس کے اندر مسلسل بیج کی تہہ بنانا سیدھی بات نہیں ہے۔ ویاس کے اندر باقی رہ جانے والی باقیات فلم کے چپکنے سے سمجھوتہ کر سکتی ہیں، جبکہ مائکروویا جیومیٹری سائیڈ وال کوریج کو تیزی سے مشکل بنا دیتی ہے۔ بیج کی تہہ میں مقامی رکاوٹیں بعد میں الیکٹروپلاٹنگ میں خلل ڈال سکتی ہیں، جبکہ مختلف ذیلی جگہوں اور پیداواری بیچوں کے درمیان تغیرات عمل کے مجموعی استحکام کو متاثر کر سکتے ہیں۔ میٹالائزیشن کے ذریعے ڈی پی سی کے لیے ویکیوم سپٹرنگ کے کلیدی چیلنجز کا خلاصہ چار شعبوں میں کیا جا سکتا ہے۔
1. ویاس کے اندر موجود باقیات فلم کے چپکنے سے سمجھوتہ کر سکتے ہیں۔
لیزر ڈرلنگ کے بعد، سیرامک سبسٹریٹس میں سیرامک کے ذرات، ریکاسٹ میٹریل، ڈرلنگ کا ملبہ، اور مائیکرو ویاس کے اندر جذب شدہ نمی ہو سکتی ہے۔ چھوٹے قطروں اور اعلی پہلوؤں کے تناسب والے مائکروویا کے لیے، یہ باقیات اکثر سطح کی آلودگی کے مقابلے میں زیادہ مشکل ہوتی ہیں۔ اگر صفائی اور ڈیگاسنگ ناکافی ہے تو، ٹائی آسنجن پرت سیرامک سائیڈ وال کے ساتھ مضبوط اور قابل اعتماد بانڈ نہیں بنا سکتی ہے۔ اس طرح کے نقائص کوٹنگ کے بعد فوری طور پر ظاہر نہیں ہوسکتے ہیں، لیکن بعد میں الیکٹروپلاٹنگ، سولڈرنگ، یا اعلی درجہ حرارت کے آپریشن کے دوران آہستہ آہستہ چھالے اور ڈیلامینیشن میں ترقی کر سکتے ہیں۔
2. اعلی پہلو کا تناسب سائیڈ وال کوریج کو مزید مشکل بنا دیتا ہے۔
مائکروویا کے پھٹنے کی دشواری کا اندازہ صرف اس کی گہرائی سے نہیں کیا جا سکتا۔ گہرائی اور قطر کے درمیان تناسب - پہلو کا تناسب - بھی اتنا ہی اہم ہے۔ مثال کے طور پر، 60 μm کے قطر اور 300 μm کی گہرائی کے ساتھ via کا پہلو تناسب 5:1 ہے۔ جیسے جیسے پہلو کا تناسب بڑھتا ہے، داخلی راستے سے پھٹے ہوئے ذرات کی زیادہ جیومیٹرک شیڈونگ پیدا ہوتی ہے، جس سے ان ذرات کی تعداد کم ہوتی ہے جو سائیڈ وال کے درمیانی حصے تک پہنچ سکتے ہیں۔ اس کے نتیجے میں سبسٹریٹ کی سطح پر اور ویا اوپننگ کے قریب نسبتاً موٹی فلمیں بن سکتی ہیں، جبکہ سائیڈ وال کا درمیانی حصہ نمایاں طور پر پتلا یا یہاں تک کہ منقطع ہو جاتا ہے۔
3. ایک نامکمل بیج کی تہہ باہم ربط کے ذریعے قابل اعتماد روک سکتی ہے۔
میٹالائزیشن کے ذریعے ڈی پی سی کی بنیادی ضرورت صرف یہ نہیں ہے کہ آیا تانبا دیوار کے ذریعے موجود ہے، بلکہ آیا Ti/Cu بیج کی تہہ سبسٹریٹ کے اگلے حصے سے، سائیڈ وال کے ذریعے، پچھلے حصے تک مسلسل پھیل سکتی ہے۔ یہاں تک کہ بیج کی تہہ میں تھوڑا سا وقفہ بھی بعد میں الیکٹروپلاٹنگ کے لیے درکار ترسیلی راستے میں خلل ڈال سکتا ہے۔ لہذا، بیج کی تہہ کے معیار کا اندازہ صرف سطح کی ظاہری شکل یا اوسط فلم کی موٹائی سے نہیں لگایا جا سکتا۔ بذریعہ سائیڈ وال کے سب سے پتلے حصے پر خاص توجہ دی جانی چاہیے اور آیا پورے میٹالائزڈ راستے میں مسلسل برقی چالکتا برقرار ہے۔
4. ایک نمونہ پاس کرنا بیچ ٹو بیچ استحکام کی ضمانت نہیں دیتا
کسی ایک نمونے پر مطلوبہ سطح کی فلم کی موٹائی کو حاصل کرنے کا لازمی طور پر یہ مطلب نہیں ہے کہ یہ عمل بڑے پیمانے پر پیداوار کے لیے تیار ہے۔ DPC مینوفیکچرنگ کے لیے سامنے اور پچھلی سطحوں کے درمیان، سبسٹریٹ کے مرکز اور کنارے والے علاقوں کے درمیان، مختلف فکسچر پوزیشنوں پر، اور بیچ سے بیچ تک کوٹنگ کی یکسانیت پر سخت کنٹرول کی ضرورت ہوتی ہے۔ بڑی تعداد میں مائیکرو ویاس پر مشتمل سیرامک سبسٹریٹس کے لیے، عمل کی تشخیص کو صرف فلم کی اوسط موٹائی پر فوکس نہیں کرنا چاہیے۔ زیادہ اہم بات یہ ہے کہ سائیڈ وال کے ذریعے کے سب سے پتلے علاقے کو بعد میں الیکٹروپلاٹنگ کے لیے درکار برقی چالکتا کو مستقل طور پر برقرار رکھنا چاہیے۔
3. کیا ہوتا ہے جب بیج کی تہہ صحیح طریقے سے جمع نہ ہو؟
Ti/Cu بیج کی تہہ بعد میں الیکٹروپلاٹنگ کے لیے ضروری کوندکٹو بنیاد فراہم کرتی ہے۔ اگر سائیڈ وال کے ذریعے بیج کی تہہ بہت پتلی ہے، نامکمل طور پر ڈھکی ہوئی ہے، یا اس میں منقطع ہیں، الیکٹروپلاٹنگ کرنٹ کو مسلسل سائیڈ وال کے ساتھ منتقل نہیں کیا جا سکتا، اور تانبے کے آئنوں کو مناسب طریقے سے کم نہیں کیا جا سکتا اور ناقص جگہوں پر جمع نہیں کیا جا سکتا۔ جیسے جیسے الیکٹروپلٹنگ آگے بڑھتی ہے اور تانبے کی تہہ بنتی ہے، ابتدائی طور پر ناکافی کوریج کے معمولی حصے تانبے کی تہہ کی خالی جگہوں، مقامی موٹائی کی کمی، یا راستے کے اندر منقطع چڑھانا بن سکتے ہیں۔
یہ نقائص سیرامک سبسٹریٹ کے اگلے اور پچھلے اطراف میں سرکٹس کے باہمی ربط کے معیار کو براہ راست متاثر کرتے ہیں۔ کم سنگین صورتوں میں، ان کے نتیجے میں مزاحمت، مقامی حرارت کی پیداوار، اور برقی کارکردگی میں اتار چڑھاو کے ذریعے اضافہ ہو سکتا ہے۔ زیادہ سنگین صورتوں میں، دونوں اطراف کے سرکٹس برقی تسلسل حاصل کرنے میں ناکام ہو سکتے ہیں۔ بعد میں سولڈرنگ، اعلی درجہ حرارت کی عمر بڑھنے، یا تھرمل سائیکلنگ کے دوران، خراب علاقوں میں مزید چھالے پڑ سکتے ہیں، ڈیلامینیشن، یا سرکٹ کریکنگ، مصنوعات کی پیداوار اور طویل مدتی وشوسنییتا کو کم کر سکتے ہیں اور ممکنہ طور پر آلہ کی ناکامی کا باعث بن سکتے ہیں۔
4. میٹالائزیشن کے ذریعے سیرامک سبسٹریٹ کے لیے زینہوا ویکیوم کا بڑے پیمانے پر پیداوار کا حل — ڈی پی سی سیرامک سبسٹریٹ ویکیوم کوٹنگ پروڈکشن لائن
آلات کے فوائد:
آٹومیشن: مکمل طور پر خودکار کوٹنگ اور ورک پیس کیریئر کی منتقلی کا نظام پیداواری کارکردگی کو بہتر بنانے اور سائیکل کے مجموعی وقت کو کم کرتے ہوئے دستی مداخلت کو کم کرتا ہے۔
تھرو پٹ: 288 پی سیز فی گھنٹہ تک کی پیداواری صلاحیت کے ساتھ 120 ملی میٹر × 120 ملی میٹر سبسٹریٹس کو سپورٹ کرتا ہے۔
کارکردگی: سیرامک سبسٹریٹ کی گرمی کی کھپت کی کارکردگی کو بڑھاتے ہوئے برقی چالکتا کو بہتر بناتا ہے۔
میٹالائزیشن کے ذریعے: ایک بہترین مقناطیسی فیلڈ کنفیگریشن مائیکرو ویاس کے اندر موثر اور یکساں کوٹنگ کوریج کو قابل بناتی ہے۔
عمل: فلم کی موٹائی کی مجموعی یکسانیت اور کوٹنگ کی مستقل مزاجی کو بہتر بنانے کے لیے ڈبل رخا کوٹنگ کی حمایت کرتا ہے۔
درخواستیں:
یہ سامان مختلف قسم کی عنصری دھاتی فلمیں جمع کر سکتا ہے، بشمول Ti، Cu، Al، Sn، Cr، Ag، اور Ni، اور سیرامک سبسٹریٹس، سیرامک کیپسیٹرز، اور LED سیرامک پیکجز/سپورٹس جیسی ایپلی کیشنز کے لیے سیمی کنڈکٹر اور الیکٹرانک اجزاء کی صنعتوں میں وسیع پیمانے پر لاگو کیا گیا ہے۔
5. نتیجہ
Zhenhua ویکیوم DPC مینوفیکچرنگ کے لیے فرنٹ اینڈ ویکیوم سپٹرنگ کے عمل پر فوکس کرتا ہے۔ مائکروویا سائیڈ وال کوریج کو بڑھا کر اور خودکار پیداوار کے ساتھ دو طرفہ کوٹنگ ٹیکنالوجی کو جوڑ کر، حل بعد میں الیکٹروپلاٹنگ کے لیے مستحکم Ti/Cu بیج کی تہوں کو فراہم کرتا ہے اور باہم ربط کے ذریعے قابل اعتماد۔ یہ سیمی کنڈکٹر اور جدید الیکٹرانک ایپلی کیشنز میں DPC سیرامک سبسٹریٹس کو وسیع تر اپنانے کی حمایت کرتے ہوئے صارفین کو مسلسل بڑے پیمانے پر پیداوار حاصل کرنے میں مدد کرتا ہے۔
-یہ مضمون کی طرف سے شائع کیا گیا تھا ویکیوم کوٹنگ کا سامان تیار کرنے والازینہوا ویکیوم
پوسٹ ٹائم: اگست 27-2026