질화알루미늄 세라믹은 우수한 방열 기판 소재로서 우수한 열 전도성으로 인해 전자 패키징 분야에서 많은 주목을 받아왔습니다. 그러나 이 재료의 자연적인 결함은 비전도성이므로 고전력 전자 장치의 방열 기판에 직접 적용하는 데 직접적인 제한이 있습니다. 따라서 질화알루미늄 세라믹 기판 의 표면 금속화를 통해 전기 전도성을 부여하는 것은 폭넓은 적용을 촉진하는 핵심 기술 중 하나가 되었습니다.
금속화 공정의 핵심은 금속이 고온에서 세라믹 표면을 효과적으로 적셔 견고한 금속-세라믹 경계면을 형성할 수 있도록 하는 것입니다. 이러한 결합력의 강도는 패키지 구조의 안정성 및 신뢰성과 직접적인 관련이 있으며 금속화 성공 여부를 평가하는 핵심 지표입니다. 이러한 관점에서, 질화알루미늄 세라믹의 금속화 기술은 질화알루미늄 세라믹의 강력한 공유 결합 특성으로 인한 습윤성 문제를 극복해야 할 뿐만 아니라 금속층과 금속층 사이의 강력하고 균일한 결합 형성을 보장해야 합니다. 세라믹 매트릭스.
현재 질화알루미늄 세라믹 금속화의 기술 경로는 주로 다음 측면에 중점을 두고 있습니다.
(질화알루미늄 세라믹 기판을 금속화하는 다른 세 가지 방법은 이전 기사: 질화 알루미늄 기판 금속화 기술의 과제 에서 확인할 수 있습니다 .)
박막법(TFC)
박막법이란 스퍼터링 공정을 통해 AlN 기판 표면에 금속층을 직접 증착한 후 증착, 리소그래피, 에칭 등의 공정을 거쳐 금속층 패턴을 회로로 만드는 기술을 말한다. 필름은 필름의 실제 두께를 나타낼 뿐만 아니라 기판에서 필름이 생산되는 방식도 나타냅니다. 후막 기술은 덧셈 기술이고, 박막 기술은 뺄셈 기술입니다. 포토리소그래피 및 에칭 공정을 사용하여 필름 기술을 사용하여 더 작은 그래픽 형상 크기, 더 선명한 선을 얻고 고밀도 및 고주파수 환경에 더 적합하지만 세라믹 기판 표면에 직접 금속화 금속층 접착력이 높지 않습니다. 질화알루미늄 기판과 금속 열팽창 계수가 일치하지 않으면 작업 시 더 큰 열 응력을 받게 됩니다. 금속층의 접착력을 향상시키고 세라믹과 금속 사이의 열 응력을 줄이기 위해 세라믹 기판은 일반적으로 다층 금속 구조를 채택합니다.
직접 구리 도금(DPC)
직접 구리 도금 방법은 반도체 기술을 사용하여 세라믹 기판에 구리 시드 층을 스퍼터링한 다음 노광, 현상, 필름 제거 및 기타 포토리소그래피 공정을 통해 라인 패턴을 얻은 다음 마지막으로 전기 도금 또는 무전해 도금을 통해 구리 층을 만드는 것입니다. 특정 두께에 도달합니다. 물리적 기상 증착(마그네트론 스퍼터링, 진공 증착 등)을 통해 시드층을 주입하여 세라믹 표면에 금속층을 증착합니다.
물리 기상 증착은 저온 공정(300℃ 이하)으로 고온이 재료나 라인 구조에 미치는 악영향을 완전히 피하고 제조 공정 비용도 절감하지만 전기도금 증착 구리층의 두께가 두꺼워집니다. 제한적이며 전기 도금 폐액 오염이 큽니다.
위의 내용은 질화알루미늄 세라믹 기판의 금속화를 위한 몇 가지 일반적인 방법이며 각각의 장점과 단점이 위 표에 나와 있습니다. 위의 방법 외에도 용융 용접, 고상 확산, 자체 전파 고온 합성 및 기타 방법을 질화 알루미늄 세라믹 기판의 금속화에 사용할 수도 있습니다.
