Chiplar va elektron qurilmalar miniatyuralashtirish va yuqori integratsiyaga qarab rivojlanishda davom etar ekan, faqat keramik substratlar yuzasida sxemalarni ishlab chiqarish endi tobora talabchan o'zaro bog'liqlik va marshrutizatsiya talablarini qondira olmaydi. Shuning uchun mikrovialar substratning old va orqa tomonlarini elektr bilan ulash uchun talab qilinadi, bu esa o'zaro bog'liqlik yo'llarini qisqartiradi va sxema zichligini oshiradi. Natijada, metalllashtirish texnologiyasi orqali DPC (to'g'ridan-to'g'ri qoplangan mis) LEDlar, lazerlar, optik aloqa, RF qurilmalari va quvvat elektronikasi kabi ilovalarda keng qo'llanildi.
Biroq, keramik substratlar o'z-o'zidan elektr izolyatsiyasi xususiyatiga ega. Substrat orqali shunchaki mikrovialarni hosil qilish ikki tomon o'rtasida elektr uzluksizligini o'rnatmaydi. Haqiqiy qiyinchilik mikrovialarning ichki devorlari bo'ylab uzluksiz va ishonchli metall urug' qatlamini hosil qilishdir.
1. Keramik mikroto'lqinlar orqali elektr uzluksizligi qanday o'rnatiladi?
Metallizatsiya orqali DPC odatda keramik substratda, odatda konussimon yoki to'g'ri teshiklar shaklida mikrovialar hosil qilish uchun lazer burg'ulash bilan boshlanadi. Keyin mikrovialar va substrat yuzasi yaxshilab tozalanadi va burg'ulash qoldiqlari, namlik va boshqa ifloslantiruvchi moddalarni olib tashlash uchun gazsizlantiriladi. Keyinchalik vakuumli purkash jarayoni substrat yuzasiga va mikrovialarning ichki devorlari bo'ylab odatda 50–200 nm qalinlikdagi Ti yopishqoq qatlamini, so'ngra odatda 0,5–2 mkm qalinlikdagi Cu o'tkazuvchan urug' qatlamini yotqizish uchun ishlatiladi.
Ti qatlami metall plyonka va keramik substrat orasidagi bog'lanish kuchini yaxshilash uchun yopishqoq qatlam bo'lib xizmat qiladi, Cu urug' qatlami esa keyingi elektrokaplama uchun uzluksiz o'tkazuvchan poydevor yaratadi. Keyin mis qatlami elektrokaplama orqali, odatda 5–20 mkm qalinlikda yanada mustahkamlanadi va natijada metalllashtirilgan o'tkazgichlar orqali old va orqa tomonlardagi kontaktlarning ishonchli elektr uzluksizligini o'rnatadi. Oddiy qilib aytganda, vakuumli purkash o'tkazuvchan poydevorni ta'minlaydi, keyingi elektrokaplama esa mis qalinligini oshiradi va shu bilan o'tkazuvchanlik qarshiligini kamaytiradi va o'zaro bog'liqlik ishonchliligini oshiradi.
Jarayon sodda ko'rinsa-da, o'zaro bog'liqlik orqali ishonchli bo'lish bitta muhim shartga bog'liq: Ti/Cu urug' qatlami substrat yuzasini va har bir mikrovianing butun ichki devorini to'liq va uzluksiz qoplashi kerak.
2. DPC Vias uchun Ti/Cu urug' qatlamlarini vakuum bilan purkashning to'rtta asosiy muammosi
Tor mikrovialar ichida uzluksiz urug' qatlamini hosil qilish oson ish emas. Vialar ichida qolgan qoldiqlar plyonka yopishishini buzishi mumkin, mikrovialar geometriyasi esa yon devor qoplamasini tobora qiyinlashtiradi. Urug' qatlamidagi mahalliy uzilishlar keyingi elektrokaplama ishlarini to'xtatishi mumkin, turli substrat joylari va ishlab chiqarish partiyalari o'rtasidagi farqlar esa umumiy jarayon barqarorligiga ta'sir qilishi mumkin. Metallizatsiya orqali DPC uchun vakuumli purkashning asosiy muammolarini to'rtta sohada umumlashtirish mumkin.
1. Vias ichidagi qoldiqlar plyonka yopishishini buzishi mumkin
Lazerli burg'ulashdan so'ng, keramik substratlar tarkibida keramik zarrachalar, qayta quyilgan material, burg'ulash qoldiqlari va mikrovialar ichida adsorblangan namlik bo'lishi mumkin. Kichik diametrli va yuqori tomonlar nisbatiga ega mikrovialar uchun bu qoldiqlarni sirt ifloslanishiga qaraganda olib tashlash ko'pincha ancha qiyin. Agar tozalash va degazatsiya yetarli bo'lmasa, Ti yopishqoq qatlami keramik yon devor bilan mustahkam va ishonchli bog'lanish hosil qilmasligi mumkin. Bunday nuqsonlar qoplamadan keyin darhol sezilmasligi mumkin, lekin keyingi elektrokaplama, lehimlash yoki yuqori haroratli ish paytida asta-sekin pufakchalar va delaminatsiyaga aylanishi mumkin.
2. Yuqori tomon nisbatlari yon devor qoplamasini qiyinlashtiradi
Mikrovianing purkash qiyinligini faqat uning chuqurligi bilan baholab bo'lmaydi; o'tish chuqurligi va o'tish diametri o'rtasidagi nisbat - tomonlar nisbati - ham bir xil darajada muhimdir. Masalan, diametri 60 mkm va chuqurligi 300 mkm bo'lgan o'tishning tomonlar nisbati 5:1 ga teng. Yon tomonlar nisbati oshgani sayin, o'tish kirish qismi purkalgan zarrachalarning geometrik soyasini ko'proq hosil qiladi, bu esa yon devorning o'rta qismiga yetib boradigan zarrachalar sonini kamaytiradi. Bu substrat yuzasida va o'tish teshigi yaqinida nisbatan qalin plyonkalarga olib kelishi mumkin, shu bilan birga o'tish yon devorining o'rta qismi sezilarli darajada yupqalashadi yoki hatto uzilib qoladi.
3. To'liq bo'lmagan urug' qatlami o'zaro bog'liqlik orqali ishonchli bo'lishiga xalaqit berishi mumkin
Metallizatsiya orqali DPC ning asosiy talabi shunchaki misning devorda mavjudligi emas, balki Ti/Cu urug' qatlami substratning old tomonidan, butun devor bo'ylab orqa tomonga uzluksiz ravishda cho'zila oladimi yoki yo'qmi. Urug' qatlamidagi kichik bir uzilish ham keyingi elektrokaplama uchun zarur bo'lgan o'tkazuvchanlik yo'lini to'xtatishi mumkin. Shuning uchun, urug' qatlamining sifatini faqat sirt ko'rinishi yoki o'rtacha plyonka qalinligi bilan baholab bo'lmaydi. Yon devorning eng yupqa qismiga va metalllashtirilgan yo'l davomida uzluksiz elektr o'tkazuvchanligi saqlanib qolishiga alohida e'tibor qaratish kerak.
4. Bitta namunani topshirish partiyadan partiyaga barqarorlikni kafolatlamaydi
Bitta namunada kerakli sirt plyonka qalinligiga erishish, jarayon ommaviy ishlab chiqarishga tayyor degani emas. DPC ishlab chiqarish, shuningdek, old va orqa yuzalar, substratning markaziy va chekka qismlari o'rtasida, turli armatura pozitsiyalarida va partiyadan partiyaga qoplama bir xilligini qat'iy nazorat qilishni talab qiladi. Ko'p sonli mikrovialarni o'z ichiga olgan keramik substratlar uchun jarayonni baholash faqat o'rtacha plyonka qalinligiga qaratilmasligi kerak. Eng muhimi, yon devorning eng yupqa qismi keyingi elektrokaplama uchun zarur bo'lgan elektr o'tkazuvchanligini doimiy ravishda saqlab turishi kerak.
3. Urug' qatlami to'g'ri joylashtirilmaganda nima bo'ladi?
Ti/Cu urug' qatlami keyingi elektrokaplama uchun zarur bo'lgan o'tkazuvchan poydevorni ta'minlaydi. Agar o'tkazgich yon devoridagi urug' qatlami juda yupqa, to'liq qoplanmagan yoki uzilishlarga ega bo'lsa, elektrokaplama oqimi yon devor bo'ylab uzluksiz o'tkazilishi mumkin emas va mis ionlari to'g'ri kamaytirilishi va nuqsonli joylarga cho'ktirilishi mumkin emas. Elektrokaplama davom etar ekan va mis qatlami to'planib borgan sari, dastlab yetarli bo'lmagan qoplamaning kichik joylari mis qatlami bo'shliqlariga, mahalliy qalinlikdagi kamchiliklarga yoki o'tkazgich ichidagi uzluksiz qoplamaga aylanishi mumkin.
Bu nuqsonlar keramik substratning old va orqa tomonlaridagi kontaktlarning o'zaro bog'liqlik sifatiga bevosita ta'sir qiladi. Unchalik og'ir bo'lmagan hollarda, ular qarshilik, mahalliy issiqlik hosil bo'lishi va elektr ishlashidagi tebranishlar orqali oshishiga olib kelishi mumkin. Jiddiyroq holatlarda, ikki tomondagi kontaktlarning elektr uzluksizligiga erisha olmasligi mumkin. Keyingi lehimlash, yuqori haroratli qarish yoki termal sikl paytida nuqsonli joylarda pufakchalar paydo bo'lishi, delaminatsiya yoki kontaktlarning yorilishi yanada rivojlanishi mumkin, bu esa mahsulot hosildorligini va uzoq muddatli ishonchliligini pasaytiradi va qurilmaning ishdan chiqishiga olib kelishi mumkin.
4. Zhenhua vakuumining metallizatsiya orqali keramik substrat uchun ommaviy ishlab chiqarish yechimi — DPC keramik substrat vakuum qoplama ishlab chiqarish liniyasi
Uskunaning afzalliklari:
Avtomatlashtirish: To'liq avtomatlashtirilgan qoplama va ish qismini tashuvchiga uzatish tizimi qo'lda aralashuvni kamaytiradi, shu bilan birga ishlab chiqarish samaradorligini oshiradi va umumiy tsikl vaqtini qisqartiradi.
O'tkazish qobiliyati: Soatiga 288 donagacha ishlab chiqarish quvvatiga ega 120 mm × 120 mm substratlarni qo'llab-quvvatlaydi.
Ishlash: Keramik substratning issiqlik tarqalish ko'rsatkichini oshirish bilan birga elektr o'tkazuvchanligini yaxshilaydi.
Metallizatsiya orqali: Optimallashtirilgan magnit maydon konfiguratsiyasi mikrovialar ichida samarali va bir xil qoplama qoplamasini ta'minlaydi.
Jarayon: Umumiy plyonka qalinligi bir xilligi va qoplama mustahkamligini yaxshilash uchun ikki tomonlama qoplamani qo'llab-quvvatlaydi.
Ilovalar:
Uskunalar Ti, Cu, Al, Sn, Cr, Ag va Ni kabi turli xil elementar metall plyonkalarni joylashtirishi mumkin va yarimo'tkazgichlar va elektron komponentlar sanoatida keramik substratlar, keramik kondensatorlar va LED keramik paketlar/tayanchlar kabi ilovalar uchun keng qo'llaniladi.
5. Xulosa
Zhenhua Vacuum DPC ishlab chiqarish uchun oldingi vakuumli purkash jarayoniga e'tibor qaratadi. Mikrovia yon devor qoplamasini yaxshilash va ikki tomonlama qoplama texnologiyasini avtomatlashtirilgan ishlab chiqarish bilan birlashtirish orqali yechim keyingi elektrokaplama uchun barqaror Ti/Cu urug' qatlamlarini va o'zaro bog'lanish orqali ishonchlilikni ta'minlaydi. Bu mijozlarga yarimo'tkazgichlar va ilg'or elektron ilovalarda DPC keramik substratlarini kengroq qo'llashni qo'llab-quvvatlash bilan birga, izchil ommaviy ishlab chiqarishga erishishga yordam beradi.
-Ushbu maqola nashr etilgan vakuumli qoplama uskunalari ishlab chiqaruvchisiZhenhua vakuumi
Joylashtirilgan vaqt: 2026-yil 27-avgust