Zamonaviy elektronika sanoatida, ayniqsa, yuqori{0}}quvvat, yuqori{1}}chastotali va yuqori{2}}haroratli ilovalarda keramik platalar mukammal issiqlik o'tkazuvchanligi, izolyatsiyasi va kimyoviy barqarorligi tufayli ajralmas asosiy materialga aylandi. Aerokosmikdan tibbiy asbob-uskunalargacha, LED yorug'likdan tortib yangi energiya vositalarigacha, ularning yuqori ishlashi ortida aniq va qat'iy ishlab chiqarish jarayoni yotadi. Ushbu maqola seramika platalarining "chang" dan "tayyor mahsulot"gacha bo'lgan sayohatini tizimli ravishda tahlil qiladi.
1-qadam: Substrat tayyorlash - "shakllantirish" keramik kukuni
Jarayon keramik substratni tayyorlash bilan boshlanadi. Keng tarqalgan ishlatiladigan keramika materiallari alyuminiy oksidi, alyuminiy nitridi va berilliy oksidini o'z ichiga oladi. Birinchidan, yuqori-tozalikdagi ultra nozik keramika kukuni bir xil atala hosil qilish uchun organik bog‘lovchilar, plastifikatorlar va boshqalar bilan aralashtiriladi. Keyin u quyidagi uchta asosiy texnologiyalardan biri yordamida shakllantiriladi:
Casting: Bu eng ko'p qo'llaniladigan texnikadir. Bulyon shifokor pichog'i yordamida harakatlanuvchi substratda aniq qalin, bir xil plyonkaga yoyiladi, so'ngra yashil rangli keramik lenta hosil qilish uchun quritiladi. Bu usul katta{2}}maydonli, yupqa tagliklarni ishlab chiqarish uchun javob beradi.
Quruq presslash: Seramika kukuni qolipga solinadi va yuqori bosim ostida shaklga bosiladi. Ushbu usul yuqori samarali va muntazam shakllar va katta qalinlikdagi substratlarni ishlab chiqarish uchun javob beradi.
Izostatik presslash: Izotropik yuqori bosim moslashuvchan qolipga solingan kukunga qo'llaniladi, natijada yuqori zichlik, bir xil tuzilish va yuqori ishlashga ega yashil tana hosil bo'ladi.
Shakllangan yashil tanaga "yashil keramika" deyiladi. Ushbu bosqichda uning kuchi nisbatan past bo'lib, ishlov berish, teshiklarni burg'ulash yoki kesishni osonlashtiradi.
Ikkinchi qadam:-teshik metallizatsiyasi orqali-3D oʻzaro bogʻlovchi “koʻprik” qurish
Turli qatlamlar orasidagi elektr aloqasiga erishish uchun{0}}yashil sopol qatlamda teshiklarni burg‘ilash, so‘ngra metalllashtirish va to‘ldirish kerak. Ushbu bosqich juda muhim:
Burg'ilash: Aniq mexanik matkaplar yoki lazerlar yordamida yashil rangli keramik varaqda-kichik teshiklar hosil bo'ladi. Lazerli burg'ulash yuqori aniqlikni ta'minlaydi va ayniqsa, yuqori-zichlikdagi platalar uchun mos keladi.
Teshik devorlarini oldindan tozalash va to'ldirish: Teshik devorlarini tozalash va faollashtirishdan so'ng, o'tkazuvchan kanallarni hosil qilish uchun ekranli bosib chiqarish yoki vakuum bilan to'ldirish texnologiyasidan foydalangan holda o'tkazuvchan pasta (odatda volfram yoki molibden-marganets pastasi) teshiklarga to'ldiriladi.
3-qadam: sxema bo'yicha chop etish - elektron "tomirlarni" chizish
O'chirish sxemasi qalin{0}}plyonka bosib chiqarish texnologiyasi yordamida yaratilgan. Dizayn sxemasidan nozik ekran yoki niqob yaratiladi va yashil keramik varaq yuzasiga metall pasta (masalan, oltin, kumush, palladiy yoki kumush) bosiladi. Pasta ekrandagi naqsh orqali substratga yopishib, o'tkazgichlarning yo'llarini aniq belgilab beradi. Yana nozik sxemalar uchun yupqa{4}}plyonka jarayonlari (masalan, purkash yoki elektrokaplama) ishlatilishi mumkin.
4-qadam: Laminatsiya va ko-pishirish – Yuqori haroratli termofuziya orqali sublimatsiya-
Ko'p qatlamli keramik platalar uchun yashil keramik plitalarning bosilgan elektron qatlamlari aniq hizalanishi va stacked bo'lishi kerak, so'ngra ularni bir birlikka mahkam bog'lash uchun yuqori harorat va bosim ostida laminatlangan bo'lishi kerak.
Keyinchalik, butun jarayonning eng muhim bosqichi boshlanadi - hamkorlikda otish-. Laminatsiyalangan yashil korpus yuqori haroratli sinterlash pechiga- joylashtiriladi va ehtiyotkorlik bilan boshqariladigan harorat rejimi (odatda 1500 darajadan yuqori) va himoya atmosferasi (masalan, vodorod yoki azot) ostida sinterlanadi. Ushbu jarayon davomida ikkita asosiy o'zgarish sodir bo'ladi:
Organik moddalarni olib tashlash va yoqish: Yashil tanadagi bog'lovchilar kabi organik moddalar butunlay parchalanadi va uchuvchan bo'ladi.
Seramika zichligi va metallni sinterlash: Seramika zarralari yuqori haroratlarda birlashadi, qisqaradi va zich, qattiq substrat hosil qiladi; bir vaqtning o'zida metall shlamdagi zarralar bir-biriga sinterlanadi va keramik matritsa bilan mustahkam bog'lanib, yuqori quvvatli o'tkazuvchanlik sxemasini hosil qiladi.
Birgalikda kuyish jarayonining muvaffaqiyati to'g'ridan-to'g'ri yakuniy mahsulotning mexanik kuchini, issiqlik o'tkazuvchanligini va elektr xususiyatlarini aniqlaydi.
5-qadam: Qayta ishlashdan keyingi-va sirtga ishlov berish – pardozlash va “himoya”
Sinterlangan substrat hali ham keyingi ishlov berishning bir qator-bosqichlarini talab qiladi:
Shaklni kesish: lazerli kesish yoki kesish mashinasi yordamida katta sinterlangan taxtalar alohida elektron platalarga bo'linadi.
Yuzaki ishlov berish: Lehimlash qobiliyatini va oksidlanishga chidamliligini yaxshilash uchun elektrsiz nikel / oltin qoplama, elektrokaplama nikel / oltin qoplama yoki OSP (Optik sterilizatsiya saqlovchi) bilan ishlov berish kabi ochiq metall konturlarga sirt ishlov berish qo'llaniladi.
Tekshiruv va sinov: Nihoyat, avtomatlashtirilgan optik tekshiruv, rentgen tekshiruvi va elektr unumdorligi testini o'z ichiga olgan bir qator qat'iy sifat nazorati protseduralari har bir keramik plataning dizayn xususiyatlari va ishonchlilik talablariga javob berishini ta'minlaydi.
Xulosa
Keramika platalarini ishlab chiqarish materialshunoslik, nozik mexanika va issiqlik muhandisligini birlashtiradigan murakkab san'atdir. Mikron{1}}darajali kukundan tortib, kuchli funksiyalarga ega boʻlgan elektron platagacha jarayonning har bir bosqichi tafsilotlarga jiddiy eʼtibor berishni talab qiladi. Aynan shu murakkab va etuk jarayon keramik platalarga ekstremal muhitda barqaror ishlashning ajoyib sifatini beradi va zamonaviy texnologiyalarning jadal rivojlanishini jimgina qo'llab-quvvatlaydi.