Die Metallisierungstechnologie für Siliziumnitridsubstrate ist eine fortschrittliche Technologie. Ihr Kernstück ist die präzise Herstellung einer festen Verbindung von Metallschichten auf der Oberfläche von Siliziumnitridkeramiksubstraten. Durch diese Technologie werden dem Keramiksubstrat metallische Eigenschaften wie elektrische und thermische Leitfähigkeit verliehen, was seinen Anwendungsbereich erheblich erweitert.
Im Bereich der elektronischen Verpackung verbessert die Anwendung der Metallisierungstechnologie für Siliziumnitridkeramiksubstrate die Zuverlässigkeit von Verpackungsstrukturen erheblich und verringert das Ausfallrisiko durch thermische Belastung während des Betriebs elektronischer Geräte. Im Bereich integrierter Schaltkreise verbessert die Technologie effektiv die Verbindungsleistung zwischen Chip und Substrat und trägt stark zur Verbesserung der Leistung und Stabilität integrierter Schaltkreise bei. Im Bereich der Mikrowellengeräte garantiert die Metallisierungstechnologie für Siliziumnitridkeramiksubstrate mit ihrer hervorragenden Wärmeleitfähigkeit und Stabilität den zuverlässigen Betrieb von Mikrowellengeräten bei hoher Leistung und hoher Frequenz.
Technisches Verfahren zur Metallisierung von Siliziumnitrid-Keramiksubstraten
Das Co-Firing-Verfahren ist ein Verfahren zum Einbetten passiver Komponenten wie Signalleitungen und Mikrodrähte in das Substrat unter Verwendung von Dickschichttechnologie. Dieses Verfahren wird hauptsächlich in Co-Firing bei hohen Temperaturen und Co-Firing bei niedrigen Temperaturen unterteilt. Der Prozessablauf ist grundsätzlich derselbe, aber die Sintertemperatur ist unterschiedlich. Der Vorteil des Co-Firing-Verfahrens besteht darin, dass es viele Anforderungen an integrierte Schaltkreise erfüllen kann, es kann jedoch einige Probleme geben, wie z. B. eine ungenaue Graphenausrichtung im Laminierungsprozess.
Bei der Dünnschichtmethode werden das Filmmaterial und die Keramikoberfläche durch Vakuumbeschichtungsverfahren wie Vakuumverdampfung, Ionenplattierung oder Sputterbeschichtung verbunden. Beim Metallisierungsprozess muss sichergestellt werden, dass der Wärmeausdehnungskoeffizient des Metallfilms und des Keramiksubstrats konsistent ist, um die Haftung zu verbessern. Die Vorteile der Dünnschichtmethode sind eine homogene Metallschicht und eine hohe Bindungsfestigkeit.
Schlüsselfaktoren im Metallisierungsprozess von Siliziumnitrid-Keramiksubstraten
Beim Metallisierungsprozess ist die genaue Kontrolle der Temperatur zweifellos ein entscheidender Aspekt. Die Verbindungsqualität und -eigenschaften von Metallschicht und Keramiksubstrat werden direkt durch Temperaturschwankungen beeinflusst. Eine zu hohe Temperatur kann zu einem übermäßigen Schmelzen der Metallschicht führen, ihre strukturelle Stabilität verringern und sogar zu thermischen Schäden am Keramiksubstrat führen. Eine zu niedrige Temperatur kann jedoch zu einer unzureichenden Verbindung zwischen der Metallschicht und dem Keramiksubstrat führen, was sich auf die Gesamtleistung auswirkt.
Auch die Wahl des Lots hat einen entscheidenden Einfluss auf die Qualität der Metallisierung. Die Zusammensetzung des Lots sollte reich an aktiven Elementen sein, um während des Sinterprozesses eine feste Bindung mit dem Keramiksubstrat sicherzustellen. Die Benetzbarkeit des Lots ist ebenfalls ein wichtiger Index zur Bewertung seiner Leistung. Eine gute Benetzbarkeit hilft dem Lot, eine gleichmäßige Verteilung zwischen der Metallschicht und dem Keramiksubstrat zu bilden, wodurch die Wirkung der Metallisierung verbessert wird. Im Metallisierungsprozess von Siliziumnitrid-Keramiksubstraten werden häufig Kupfer, Silber usw. als Metalle verwendet. Diese Metalle müssen eine gute elektrische Leitfähigkeit, Wärmeleitfähigkeit und Korrosionsbeständigkeit aufweisen, um sicherzustellen, dass das metallisierte Substrat eine gute Leistung aufweist.
Auch die Druckkontrolle im Metallisierungsprozess ist ein Faktor, der nicht ignoriert werden darf. Beim Schweißprozess trägt der richtige Druck zu einer festen Verbindung zwischen der Metallschicht und dem Keramiksubstrat bei und verbessert die Bindungsfestigkeit. Übermäßiger Druck kann jedoch zu Brüchen oder Verformungen des Keramiksubstrats führen, sodass eine genaue Kontrolle des Schweißdrucks erforderlich ist.
Mit der rasanten Entwicklung der elektronischen Technologie verbessert sich auch die Metallisierungstechnologie für Siliziumnitrid-Keramiksubstrate. Gegenwärtig ist es mit dieser Technologie gelungen, eine hohe Metallisierungsqualität zu erreichen, sodass das Keramiksubstrat seine ursprüngliche hervorragende Leistung bei guter elektrischer und thermischer Leitfähigkeit des Metalls beibehält. In Zukunft wird die Metallisierungstechnologie für Siliziumnitrid-Keramiksubstrate mit der kontinuierlichen Vertiefung der Forschung und der kontinuierlichen Innovation der Technologie eine wichtigere Rolle bei der Herstellung elektronischer Geräte spielen und einen größeren Beitrag zur Verbesserung der Leistung, Stabilität und Zuverlässigkeit der Geräte leisten.
