পাওয়ার ইলেকট্রনিক্স, ভ্যাকুয়াম ডিভাইস, সেমিকন্ডাক্টর প্যাকেজিং এবং নতুন শক্তি সরঞ্জামের ক্ষেত্রে, সিরামিক-থেকে-ধাতু বন্ধন প্রযুক্তি অত্যন্ত নির্ভরযোগ্য হারমেটিক প্যাকেজিং এবং দক্ষ তাপ ব্যবস্থাপনা অর্জনের জন্য একটি মূল উপাদান। যেহেতু সিরামিকগুলি নিজেই সোল্ডারযোগ্য নয়, তাই সিরামিক মেটালাইজেশনের মাধ্যমে তাদের পৃষ্ঠে একটি শক্তিশালী, পরিবাহী এবং ব্রেজেবল ধাতব ফিল্ম তৈরি করতে হবে। যেহেতু ডিভাইসগুলি উচ্চ শক্তির ঘনত্ব, উচ্চতর ফ্রিকোয়েন্সি এবং ছোট আকারের দিকে বিকশিত হয়, ইন্টারফেসিয়াল বন্ধন শক্তি, তাপীয় স্থিতিশীলতা এবং ধাতব সিরামিকের মাইক্রোস্কোপিক অভিন্নতার উপর উচ্চ চাহিদা রাখা হয়, যা ধাতবকরণ প্রক্রিয়াগুলির ক্রমাগত বিবর্তনকে ঐতিহ্যগত উচ্চ-তাপমাত্রা সিন্টারিং থেকে নিম্ন,{5}{5}{6} তাপমাত্রায় বন্ধুত্বপূর্ণ পরিবেশে পরিণত করে। শারীরিক বাষ্প জমা।
মূলধারার মেটালাইজেশন পদ্ধতির প্রযুক্তিগত তুলনা
বর্তমানে, শিল্পে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত সিরামিক মেটালাইজেশন পদ্ধতির মধ্যে রয়েছে ইলেক্ট্রোলেস প্লেটিং, ইলেক্ট্রোপ্লেটিং, সিলভার/নিকেল প্লেটিং, Mo-Mn সিনটারিং, এবং ভ্যাকুয়াম আবরণ প্রযুক্তি, যার প্রত্যেকটির নিজস্ব সুবিধা এবং অসুবিধা রয়েছে:
ইলেক্ট্রোলেস নী-পি প্লেটিংয়ের জন্য কোনও বাহ্যিক শক্তির উত্সের প্রয়োজন হয় না এবং জটিল জ্যামিতিক পৃষ্ঠগুলিতে একটি অভিন্ন আবরণ তৈরি করতে পারে। যাইহোক, ফিল্ম লেয়ার এবং সিরামিক সাবস্ট্রেট মূলত শারীরিকভাবে শোষিত হয়, যার ফলে দুর্বল আনুগত্য হয় (সাধারণত<3 MPa). Furthermore, the plating solution is expensive, and the treatment of phosphorus-containing wastewater is difficult, making it difficult to meet high reliability requirements.
যদিও ইলেক্ট্রোপ্লেটিং Ni কম-স্ট্রেসের আবরণ অর্জন করতে পারে, এটি প্রিট্রিটমেন্ট প্রক্রিয়ার পরিচ্ছন্নতার প্রতি অত্যন্ত সংবেদনশীল, যা সহজেই ফোস্কা পড়া এবং পিটিং এর মতো ত্রুটির দিকে নিয়ে যায়। তদুপরি, বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের বন্টনের প্রভাবের কারণে, গভীর গর্ত বা খাঁজ অঞ্চলে নির্ভুল ধাতবযুক্ত অ্যালুমিনিয়াম সিরামিক উপাদানগুলি প্রায়শই অসম প্রলেপ প্রদর্শন করে, যার ফলে দুর্বল অভিন্ন প্রলেপ কার্যকারিতা হয়।
Ag(Ni) পদ্ধতি, যার মধ্যে রয়েছে স্লারি আবরণ এবং একটি ধাতব স্তর তৈরি করার জন্য উচ্চ-তাপমাত্রা হ্রাস, এটি সহজ এবং ভাল পরিবাহিতা প্রদান করে। যাইহোক, Ag স্তর উচ্চ তাপমাত্রা, উচ্চ আর্দ্রতা এবং DC বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের অধীনে আয়ন স্থানান্তর প্রবণ, যা অন্তরণ ব্যর্থতার দিকে পরিচালিত করে। যদিও Ni স্তরের গতিশীলতা কম, ফিল্মটি সাধারণত পাতলা, অবিচ্ছিন্ন এবং ক্ষয় প্রতিরোধের যথেষ্ট অভাব রয়েছে।
The Mo-Mn sintering method, the most mature process, oxidizes Mn in an H₂-H₂O atmosphere and reacts it with the Al₂O₃ glass phase to form a manganese aluminum spinel transition layer, achieving high-strength bonding (>20 MPa)। যাইহোক, এটির জন্য উচ্চ-তাপমাত্রা 1300-1500 ডিগ্রিতে সিন্টারিং প্রয়োজন, যার ফলে উচ্চ শক্তি খরচ হয়। অধিকন্তু, Mo-Mn পাউডারের মোটা কণাগুলি একটি রুক্ষ এবং অসম ফিল্মের দিকে নিয়ে যায়, যা এটিকে অ্যালুমিনিয়াম সিরামিক যন্ত্রাংশের উচ্চ-নির্ভুলতা মেশিনিংয়ের জন্য অনুপযুক্ত করে তোলে।
ধাতবকরণের গুণমানকে প্রভাবিত করে এমন মূল কারণগুলি
1. ফিল্ম উপাদান সামঞ্জস্য: একটি আদর্শ ধাতবকরণ ব্যবস্থা অবশ্যই আনুগত্য, পরিবাহিতা এবং জোড়যোগ্যতার ভারসাম্য বজায় রাখতে হবে। Ni-Cu/Ag যৌগিক কাঠামো, এর গ্রেডিয়েন্ট CTE, রাসায়নিক সামঞ্জস্যতা এবং Ag বিস্তারকে ব্লক করার ক্ষমতার কারণে, উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি, উচ্চ-শক্তি ডিভাইসের জন্য আদর্শ সমাধান হয়ে উঠেছে।
2. ফিল্ম থিকনেস অপ্টিমাইজেশান: খুব পাতলা (<0.5 μm) films cannot form a continuous film, resulting in insufficient adhesion; too thick (>3 μm) ফিল্মগুলি অভ্যন্তরীণ চাপ বাড়ায় এবং প্লাস্টিকতা কমায়। পরীক্ষাগুলি দেখায় যে Ni-Cu ট্রানজিশন স্তরটি 1.0–1.5 μm-এ তার সর্বোচ্চ আন্তঃমুখী আনুগত্যে পৌঁছেছে।
3. Substrate Pretreatment and Cleanliness: Micropores and contaminants on the Al₂O₃ surface significantly weaken adhesion. Standard procedures include ultrasonic cleaning and plasma activation to ensure a surface energy >72 mN/m, sputtering জন্য একটি পরিষ্কার এবং সক্রিয় স্তর প্রদান করে।
অ্যাপ্লিকেশন পরিস্থিতি এবং ভবিষ্যতের প্রবণতা
পাওয়ার ইলেকট্রনিক মডিউল: আইজিবিটি সাবস্ট্রেটগুলি উচ্চ বিশুদ্ধতা অ্যালুমিনা প্রিসিশন অ্যাডভান্সড সিরামিক মেটালাইজেশন পার্টস (HAMPs) ব্যবহার করে স্পুটারিং মেটালাইজেশনের মাধ্যমে কম তাপ প্রতিরোধের সংযোগ অর্জন করতে।
ভ্যাকুয়াম ইলেকট্রনিক ডিভাইস: ট্র্যাভেলিং ওয়েভ টিউব (TWTs) এবং ম্যাগনেট্রনগুলিতে সিরামিক যন্ত্রাংশ ধাতব করার জন্য উচ্চ হারমেটিসিটি প্রয়োজন; ঘন, অ{0}}ছিদ্রযুক্ত ছিদ্রযুক্ত ফিল্মগুলি ছিদ্রযুক্ত সিন্টারযুক্ত স্তরগুলির চেয়ে উচ্চতর।
5G RF ডিভাইস: উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সিতে উল্লেখযোগ্য ত্বকের প্রভাব অত্যন্ত কম ইলেক্ট্রোড পৃষ্ঠের প্রতিরোধের প্রয়োজন করে, যা একটি Ag শীর্ষ স্তরকে অপরিহার্য করে তোলে।
ভবিষ্যতে, শিল্প তিনটি প্রধান দিকনির্দেশে ফোকাস করবে: প্রথমত, CTE-এর সাথে আরও মিলের জন্য অভিনব গ্রেডিয়েন্ট কম্পোজিট লক্ষ্য (যেমন W-Ni{1}}Fe) বিকাশ করা; দ্বিতীয়, সাব-ন্যানোমিটার ইন্টারফেস নিয়ন্ত্রণ অর্জন করতে পারমাণবিক স্তর জমা (ALD) একত্রিত করা; এবং তৃতীয়, অ্যালুমিনা মেটালাইজড সিরামিকের উৎপাদন খরচ কমাতে রোল-টু-রোল (R2R) স্পুটারিং সরঞ্জামের প্রচার।
উপসংহার
Mo-Mn উচ্চ-তাপমাত্রা সিন্টারিং থেকে Ni-Cu/Ag যৌগিক স্পটারিং পর্যন্ত, উচ্চ-শক্তির মেটালাইজড সিরামিক কম্পোনেন্ট প্রযুক্তিতে প্রতিটি লাফালাফি সর্বদা উচ্চতর কর্মক্ষমতা সীমানা সাধনা থেকে উদ্ভূত হয়। সিলিকন কার্বাইড এবং গ্যালিয়াম নাইট্রাইডের মতো বিস্তৃত-ব্যান্ডগ্যাপ সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইসগুলির দ্রুত বিস্তারের সাথে, নির্ভুল মেটালাইজড সিরামিকগুলি আর কেবল সংযোগ মাধ্যম নয়, কিন্তু মূল সক্ষম প্রযুক্তি যা সিস্টেমের সামগ্রিক তাপীয়-বৈদ্যুতিক-যান্ত্রিক নির্ভরযোগ্যতা নির্ধারণ করে৷ শুধুমাত্র ক্রমাগত উপাদান সিস্টেম এবং প্রক্রিয়া উইন্ডোজ অপ্টিমাইজ করে মূল ডিভাইসের নিরাপত্তা এবং জীবনকাল চরম অপারেটিং অবস্থার অধীনে সুরক্ষিত করা যেতে পারে।
আমাদের সাথে যোগাযোগ করুন
আপনি যদি ফিল্ম ডিজাইনের নীতি, সাধারণ ব্যর্থতার মোড, বা স্পুটারিং প্রক্রিয়া প্যারামিটার উইন্ডো সম্পর্কে আরও জানতে চানবৈদ্যুতিক উপাদানের জন্য ধাতব সিরামিক, আমাদের সাথে যোগাযোগ করুন. আমরা আপনাকে পেশাদার প্রযুক্তিগত তথ্য এবং প্রকৌশল সহায়তা পরামর্শ প্রদান করব।
