Mükemmel bir ısı yayan alt tabaka malzemesi olarak alüminyum nitrür seramikleri, mükemmel ısı iletkenliğinden dolayı elektronik ambalaj alanında büyük ilgi görmüştür. Bununla birlikte, bu malzemenin doğal kusuru, yüksek güçlü elektronik cihazların ısı dağıtma alt tabakasında doğrudan uygulanmasını doğrudan sınırlayan iletken olmamasıdır. Bu nedenle, alüminyum nitrür seramik alt tabakaya elektriksel iletkenlik kazandırmak için yüzey metalizasyonu, geniş uygulamasını teşvik eden anahtar teknolojilerden biri haline geldi.
Metalizasyon işleminin özü, metalin seramik yüzeyi yüksek sıcaklıklarda etkili bir şekilde ıslatmasını ve böylece sağlam bir metal-seramik arayüzü oluşturmasını sağlamaktır. Bu bağlama kuvvetinin gücü, ambalaj yapısının stabilitesi ve güvenilirliği ile doğrudan ilişkilidir ve metalizasyonun başarısını değerlendirmek için önemli bir endekstir. Bunun ışığında, alüminyum nitrür seramiklerin metalizasyon teknolojisinin, yalnızca alüminyum nitrür seramiklerin güçlü kovalent bağlanma özelliklerinin neden olduğu ıslanabilirlik sorununun üstesinden gelmesi gerekmiyor, aynı zamanda metal katman ile metal katman arasında güçlü ve düzgün bir bağ oluşumunu da sağlaması gerekiyor. seramik matris.
Şu anda alüminyum nitrür seramik metalizasyonunun teknik yolu temel olarak aşağıdaki hususlara odaklanmaktadır:
(Alüminyum nitrür seramik substratları metalize etmenin diğer üç yolu önceki bir makalede kontrol edilebilir: Alüminyum Nitrür Substrat Metalizasyon Teknolojisinin Zorlukları )
İnce Film Yöntemi (TFC)
İnce film yöntemi, püskürtme işlemiyle AlN substratının yüzeyine metal katmanın doğrudan biriktirilmesi ve ardından buharlaştırma, litografi ve dağlama yoluyla metal katman deseninin bir devreye hazırlanması teknolojisini ifade eder. Film sadece filmin gerçek kalınlığını değil aynı zamanda filmin alt tabaka üzerinde üretilme şeklini de ifade eder. Kalın film teknolojisi ekleme teknolojisi, ince film teknolojisi ise çıkarma teknolojisidir. Film teknolojisinin daha küçük bir grafik özellik boyutu, daha net çizgiler, yüksek yoğunluklu ve yüksek frekanslı ortamlar için daha uygun olmasını sağlamak için fotolitografi ve dağlama işlemlerinin kullanılması, ancak doğrudan seramik alt tabakanın yüzeyinde metalize metal tabaka yapışması yüksek değildir, ve alüminyum nitrür substrat ve metalin termal genleşme katsayısı eşleşmezse, iş sırasında daha büyük termal strese maruz kalacaktır. Metalize tabakanın yapışmasını arttırmak ve seramik ile metal arasındaki termal gerilimi azaltmak için seramik alt tabaka genellikle çok katmanlı metal yapıyı benimser.
Doğrudan Bakır Kaplama (DPC)
Doğrudan bakır kaplama yöntemi, seramik substrat üzerine bakır tohum katmanını püskürtmek için yarı iletken teknolojisini kullanmak ve daha sonra çizgi desenini elde etmek için maruz bırakma, geliştirme, film çıkarma ve diğer fotolitografi işlemleri yoluyla ve son olarak bakır katmanını oluşturmak için elektrokaplama veya elektriksiz kaplama yoluyla Belli bir kalınlığa ulaşın. Tohum katmanı, seramik yüzey üzerinde bir metal katman biriktirmek için fiziksel buhar biriktirme (manyetron püskürtme ve vakumlu buharlaştırma, vb.) yoluyla enjekte edilir.
Fiziksel buhar biriktirme, yüksek sıcaklığın malzeme veya hat yapısı üzerindeki olumsuz etkisini tamamen önleyen ve aynı zamanda üretim sürecinin maliyetini azaltan, ancak elektrokaplama ile biriktirilen bakır tabakanın kalınlığını azaltan, düşük sıcaklıkta (300 ° C'nin altında) bir işlemdir. Sınırlıdır ve elektrokaplama atık sıvı kirliliği büyüktür.
Yukarıdakiler, alüminyum nitrür seramik substratların metalizasyonuna yönelik birkaç yaygın yöntemdir ve bunların avantajları ve dezavantajları yukarıdaki tabloda gösterilmektedir. Yukarıdaki yöntemlere ek olarak, alüminyum nitrür seramik substratların metalizasyonu için füzyon kaynağı, katı faz difüzyonu, kendiliğinden yayılan yüksek sıcaklık sentezi ve diğer yöntemler de kullanılabilir.
