Ceramic PCB Via le Metallization: Tataiso ea tekheniki

Selelekela: Ka Mehaho ea Li-PCB tsa Ceramic

Dibopeho tse tsamayang ka hara di-PCB tsa ceramic di sebeletsa mesebetsi e mmedi ya bohlokwa: ho theha kgokelo ya motlakase pakeng tsa dikarolo tsa potoloho le ho fana ka ditsela tse sebetsang tsa ho tsamaisa mocheso ho tloha dikarolong tse hlahisang mocheso ho ya ho di-heat sinks. Ho fapana le diboto tsa setso tsa FR-4, di-ceramic substrates tse entsweng ka alumina (Al₂O₃), aluminium nitride (AlN), kapa silicon nitride (Si₃N₄) ke thepa e sa tsamaiseng motlakase ka tlhaho.

Tšobotsi ena ea motheo e bolela hore ho sebelisa le ho sebelisa tšepe ka har'a li-PCB tsa letsopa ho tlameha ho itšetleha ka botlalo ka mekhoa e khethehileng ea ho kenya tšepe le ho tlatsa ho theha likhokahano tse tšepahalang tsa mekhahlelo e fapaneng. Boleng ba meaho ena e sebelisang tšepe ka ho sebelisa tšepe bo khetholla ka ho toba ts'ebetso ea motlakase le bokhoni ba taolo ea mocheso ba kopano e felileng.

Ceramic PCB Ka Mefuta le Litlhophiso

Ho utloisisa li-PCB tse fapaneng tsa ceramic ka litlhophiso ho thusa baqapi ho ntlafatsa ts'ebetso ea potoloho bakeng sa lits'ebetso tse ikhethileng. E 'ngoe le e' ngoe ka mofuta e fana ka melemo e ikhethileng mabapi le ho feto-fetoha ha mokhoa oa mats'oao, ts'ebetso ea mocheso, le ho rarahana ha tlhahiso.

Ka Hole-Hole Vias

Li-vias tse phunyeletsang li kenella botenya bohle ba substrate ea ceramic, li theha tsela e tsoelang pele ea ho tsamaisa motlakase ho tloha holimo ho ea tlase. Meaho ena e fana ka bokhoni bo botle ba ho tsamaisa motlakase bakeng sa phetiso ea matšoao le ho hasana ha mocheso. Sebaka se seholo sa ho tšela sa litlhophiso tsa lesoba se fana ka khanyetso e tlase ea motlakase le ho tsamaisa motlakase ho phahameng ha mocheso ha ho bapisoa le tse nyane ka geometri.

Lifofu le Li patoa ka Litsela

Li-vias tse foufetseng li atoloha ho tloha ka ntle ho likarolo tse ka hare ntle le ho phunyeletsa substrate eohle, ha li-vias tse patoa li teng ka ho feletseng ka har'a likarolo tse ka hare. Li-PCB tsena tse tsoetseng pele tsa ceramic ka meaho li nolofalletsa sekhahla se phahameng sa potoloho ka ho lokolla sebaka se holimo. Melemo ea mantlha e kenyelletsa:

• Ntlafatso ea sebaka - Sebaka sa bokaholimo se lula se le teng bakeng sa ho beoa le ho tsamaisa likarolo tse ling.
• Botšepehi ba pontšo - Litlamorao tse fokotsehileng li fokotsa tšitiso ea motlakase lipakeng tsa mekhahlelo ea potoloho.
• Bokgoni ba ho tuma haholo - E bohlokoa bakeng sa li-module tsa RF, li-sensor array, le likopano tse nyane.

Ho rarahana ha tlhahiso ho eketseha ka meaho ena, e hlokang ho lokisoa hantle ha lera nakong ea ho etsoa.

Tlatsa Vias

PCB e tlatsitsoeng ea letsopa ka litlhophiso e kenyelletsa thepa e tsamaisang motlakase e kang koporo, silevera, tungsten, kapa molybdenum ka har'a barrel ea via. Sena se felisa setsi se sekoti sa li-via tse phuthetsoeng feela, e leng se ntlafatsang haholo tsamaiso ea mocheso le botšepehi ba sebopeho. Lisebelisoa tse hlokang ho qhalana ha mocheso ho hoholo, joalo ka li-module tsa LED le lisebelisoa tsa motlakase tsa motlakase, hangata li totobatsa li-via tse tlatsitsoeng tsa mocheso ho theha litsela tse sebetsang hantle tsa phetisetso ea mocheso ka har'a substrate.

Metallization Techniques for Ceramic PCB Vias

Ts'ebetso ea metallization e etsa qeto ea matla a ho khomarela, motlakase oa motlakase, le ts'epahalo ea nako e telele ea ceramic PCB ka meaho. Mekhoa e fapaneng e lumellana le lisebelisoa tse fapaneng tsa substrate le litlhoko tsa ts'ebeliso.

Thick-Film Metallization

Ho kopanya tšepe ka filimi e teteaneng ho kenyelletsa li-conductor tse tsamaisang motlakase tse nang le likaroloana tsa tšepe holim'a ceramic, tse lateloang ke ho tjhesa mocheso o phahameng. Li-conductor tsa silevera le tungsten li emela thepa e tloaelehileng haholo, 'me silevera e fana ka conductivity e ntle haholo 'me tungsten e fana ka khomarelo e ntle ho li-substrate tsa alumina. Mokhoa ona o etsa hore ho be le mekhahlelo ea conductor e atisang ho ba pakeng tsa botenya ba li-micrometer tse 10 ho isa ho tse 25.

Ts'ebetso ena e amohela PCB ea ceramic ka ho tlatsa ka ho hatisa pente ka har'a masoba a entsoeng esale pele pele e sintering. Qeto ea likarolo e fokotsa mokhoa ona ho li-circuits tse nang le bophara ba mela ka holimo ho li-micrometer tse 100.

Thin-Film Metallization

Mekhoa ea filimi e tšesaane e sebelisa mekhoa ea ho boloka vacuum joalo ka ho qhala kapa ho mouoane ho etsa mekhahlelo ea tšepe e ka tlase ho botenya ba li-micrometer tse 5. Mekhoa ena e nolofalletsa potoloho e ntle e nang le likarolo tse fihlang ho li-micrometer tse 20, e loketseng lits'ebetso tsa maqhubu a phahameng le li-substrate tse nyane.

Mokhoa oa filimi e mosesaane oa ceramic PCB ka sebopeho hangata o kopanya sputter deposition bakeng sa popo ea lera la peo, mohlala oa photolithographic, le electroplating bakeng sa ho aha botenya. Sena se fihlela taolo e ntle haholo bakeng sa meaho e rarahaneng ea multilayer.

Bonding e Otlolohileng ea Copper le Active Metal Brazing

Direct Copper Bonding (DCB) e theha maqhama a metallurgical lipakeng tsa foil ea koporo le li-ceramic substrates ka oxidation e phahameng ea mocheso, e hlahisang matla a ikhethang a ho khomarela. Ts'ebetso e etsa likarolo tsa koporo ka tloaelo ho 0.3 ho isa ho 0.8 limilimithara tse teteaneng tse sebetsanang le meroalo e phahameng ea hona joale. Active metal brazing (AMB) e sebelisa metale e sebetsang joalo ka titanium ho khothaletsa maqhama a lik'hemik'hale pakeng tsa bokaholimo ba koporo le ceramic.

Mekhoa ena e fana ka metallization e matla bakeng sa li-module tsa matla empa e hloka tsamaiso e hlokolosi ea mocheso ka lebaka la coefficient ea ho se lumellane ha katoloso ea mocheso. Ho hokahana le ceramic PCB ka meaho hangata ho etsahala ka ho cheka le ho cheka ka motlakase.

Electroplating bakeng sa Via Metallization

Plating e se nang motlakase e lateloang ke plating ea electrolytic e emela mokhoa o tloaelehileng oa ho etsa tšepe ka mabota ka li-substrates tsa ceramic. Sebaka se se nang motlakase se theha lera le lesesaane la ho tsamaisa peo ka phokotso ea lik'hemik'hale, e nolofalletsang ho bokellana ha electrolytic ho fihlela botenya ba koporo bo lakatsehang. PCB ena ea ceramic ka tatellano ea metallization e fihlella ts'ireletso e ts'oanang le ka likoti tse nang le likarolo tse phahameng.

Ts'ebetso e hloka ho lokisoa ka hloko holimo ho kenyelletsa mehato ea ho hloekisa le ho kenya ts'ebetsong ho netefatsa ho khomarela hantle. Khemistri ea polasetiki e tlameha ho ntlafatsoa bakeng sa lisebelisoa tse khethehileng tsa ceramic ho thibela voids kapa delamination.

Ka ho Tlatsa le Ceramic PCB Tšepahala

Ho ts'epahala ha nako e telele ea ceramic PCB ka meaho ho itšetlehile haholo ka lisebelisoa tsa ho tlatsa, taolo ea ts'ebetso, le ts'ebetso ea moralo ho laola khatello ea maikutlo lipakeng tsa thepa e sa tšoaneng.

Ho Tlatsa Lisebelisoa le Mekhoa

Khetho ea thepa bakeng sa ceramic PCB ka ho tlatsa litekanyo tsa ts'ebetso ea motlakase, conductivity ea mocheso, le coefficient ea ho bapisa katoloso ea mocheso:

• Ho tlatsa koporo - Ts'ebetso e phahameng ea motlakase le ea mocheso empa e hloka thibelo ea oxidation nakong ea ts'ebetso e phahameng ea mocheso.
• Sekhahla sa silevera - Ho tsamaellana hantle le ts'ebetso ea lifilimi tse teteaneng bakeng sa litlhoko tse itekanetseng tsa mocheso.
• Tungsten le molybdenum - Li-coefficients tsa katoloso ea mocheso haufi le li-ceramics li fokotsa khatello ea maikutlo empa li amohela conductivity e tlase.

Sintering-assisted vacuum-assisted electroplating le sequential electroplating e emela mekhoa e tšepahalang ka ho fetisisa ea ho theha mehaho e se nang letho e bolokang botšepehi ka ho palama baesekele e futhumetseng.

Phapang ea Katoloso ea Mocheso

Coefficient ea phapang ea katoloso ea mocheso lipakeng tsa li-ceramic substrates le tšepe ka ho tlatsa e baka khatello ea maikutlo nakong ea maeto a mocheso. Alumina e bonts'a katoloso ea mocheso ho pota 7 ppm/°C, ha koporo e ntse e hola hoo e ka bang 17 ppm/°C, e baka khatello e kholo mecheng ea tšepe ea ceramic.

Maano a ho fokotsa a kenyelletsa ho khetha lisebelisoa tsa ho tlatsa ka li-coefficients tse haufi le substrate, ho laola ka geometry ho fokotsa khatello ea maikutlo, le ho kenyelletsa likarolo tsa ho imolla khatello ea maikutlo moralong oa metallization. Liprothokholo tsa liteko li tlameha ho kenyelletsa ho palama baesekele lipakeng tsa mocheso o feteletseng o emelang tikoloho ea ts'ebeliso e reriloeng.

Teko ea ho Tšepahala le Mekhoa ea ho Hloka

Tekanyetso e felletseng ea ts'epo bakeng sa ceramic PCB ka meaho e kopanya tlhahlobo ea motlakase, ho palama baesekele e futhumetseng, tlhahlobo ea khatello ea mochini, le tlhahlobo e sa senyeheng. Mekhoa e tloaelehileng ea ho hloleha e kenyelletsa:

• Motlakase oa bula - Phatlalatso ea Crack ka barrel e sitisa phallo ea hona joale.
• Keketseho ea khanyetso - Sebopeho sa lefeela kapa ho falla ha tšepe ho senya ts'ebetso ea motlakase.
• Likamano tsa nakoana - Mokhathala o futhumatsang lihokelo tsa lintho tse bonahalang o baka mathata a ts'epahalo.

Microscopy ea likarolo tse fapaneng e senola bofokoli ba kahare ha litšoantšo tsa X-ray li thusa tlhahlobo e sa senyeheng ea boleng ba ho tlatsa. Netefatso ea moralo e tlameha ho kenyelletsa ho palama baesekele ho tloha -55°C ho ea +150°C kapa ho feta ho latela litlhoko tsa kopo.

Moralo le Ntlafatso ea Ts'ebetso bakeng sa Ceramic PCB Vias

Likhetho tsa moralo oa maano le ntlafatso ea ts'ebetso ea tlhahiso li eketsa PCB ea ceramic ka ts'ebetso ha e ntse e boloka litšenyehelo le ts'ebetso ea tlhahiso.

Ka Phatlalatso le Moqapi oa Tsela ea Thermal

Ho ntlafatsa ka ho beoa ho ipapisitsoe le likarolo tse fehlang mocheso ho theha litsela tse sebetsang hantle tsa ho tsamaisa mocheso tse fokotsang mocheso oa mateano. Likarolo tse nang le matla a phahameng li rua molemo ho tsoa ho mefuta e mengata ea li-pass tsa mocheso tse behiloeng ka tlase ho sebaka sa mochini ho hasa mocheso libakeng tse kholo tsa koporo kapa lisinki tsa mocheso tse kantle.

Ka bophahamo le bophara bo lokela ho leka-lekanya ts'ebetso ea mocheso khahlano le ts'epahalo ea mochini, 'me likarolo tseo hangata li bolokiloeng li le ka tlase ho 10: 1 bakeng sa lits'ebetso tse tloaelehileng tsa ho pola. E teteaneng ka li-array tse tlas'a li-semiconductors tsa matla li fokotsa haholo khanyetso ea mocheso.

Mehopolo ea Tlhahiso

Meeli ea bokhoni ba ts'ebetso e beha lithibelo tse sebetsang ho ceramic PCB ka meralo ea moralo. Bonyane ka bophara ba li-diameter hangata bo tloha ho 0.15 ho isa ho 0.30 limilimithara ho latela botenya ba substrate le mokhoa oa ho cheka, 'me ho cheka ka laser ho nolofalletsang likarolo tse nyane ho feta ho cheka ka mochini.

Litlhoko tsa botenya ba tšepe li ipapisitse le matla a ho tsamaisa hona joale 'me li tlameha ho ikarabella bakeng sa botenya bo fokotsehileng ba plating ka litsi ha li bapisoa le libaka tsa ho kena. Baetsi ba lokela ho theha mekhoa ea taolo ea ts'ebetso ho kenyelletsa ka tekanyo ea ho hanyetsa, tlhahlobo ea likarolo tse fapaneng tsa metallization, le tlhahlobo ea mocheso oa mocheso.

Ho sebelisana le Moetsi oa PCB ea nang le Matla a Ceramic

Ho fihlela PCB ea ceramic e tšepahalang ka meaho ho hloka lisebelisoa tse ikhethang, boiphihlelo ba ts'ebetso, le lits'ebetso tsa taolo ea boleng tseo baetsi ba nang le boiphihlelo feela ba nang le tsona. Tšebelisano e rarahaneng lipakeng tsa thepa ea substrate, k'hemistri ea metallization, le ts'ebetso ea mocheso e hloka tsebo e tebileng ea tekheniki e bokelletsoeng ka boiphihlelo ba tlhahiso.

Mehaho ea tlhahiso e tlameha ho boloka bokhoni ba ho cheka ka mokhoa o nepahetseng kapa ka laser ablation, mekhoa e mengata ea metallization e kenyelletsang lifilimi tse teteaneng le mekhoa ea lifilimi tse tšesaane, sepakapaka se laoloang, le electroplating e nang le taolo e nepahetseng ea botenya.

Highleap Electronics e tlisa bokgoni bo felletseng ba ho etsa di-substrate tsa ceramic ho kenyeletswa le mekgwa e tswetseng pele ya ho bopa, ho etsa metallization, le ho tlatsa e ntshetsweng pele ka mosebetsi o moholo ka alumina, aluminium nitride, le thepa ya silicon nitride. Sehlopha sa rona sa boenjiniere se fana ka moralo bakeng sa tlhahlobo ya bokgoni ba tlhahiso ho ntlafatsa ka di-configurations bakeng sa tshebetso le tlhahiso ya tlhahiso. Re o mema hore o romelle difaele tsa hao tsa moralo bakeng sa tlhahlobo e qaqileng ya bokgoni le kgothaletso ya tshebetso e etseditsweng ditlhoko tsa hao tse ikgethang tsa kopo.