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Keramik-Leiterplatte

  • 2021-10-20 11:34:52

Keramische Leiterplatten bestehen eigentlich aus elektronischen Keramikmaterialien und können in verschiedene Formen gebracht werden. Unter ihnen hat die keramische Leiterplatte die herausragendsten Eigenschaften der hohen Temperaturbeständigkeit und der hohen elektrischen Isolierung. Es hat die Vorteile einer niedrigen Dielektrizitätskonstante, eines geringen dielektrischen Verlustes, einer hohen Wärmeleitfähigkeit, einer guten chemischen Stabilität und ähnlicher Wärmeausdehnungskoeffizienten der Komponenten. Keramische Leiterplatten werden mit der Laser-Schnellaktivierungs-Metallisierungstechnologie LAM-Technologie hergestellt. Wird im LED-Bereich, Hochleistungs-Halbleitermodulen, Halbleiterkühlern, elektronischen Heizungen, Leistungssteuerschaltungen, Leistungshybridschaltungen, intelligenten Leistungskomponenten, Hochfrequenz-Schaltnetzteilen, Halbleiterrelais, Automobilelektronik, Kommunikation, Luft- und Raumfahrt und Militärelektronik verwendet Komponenten.


Anders als traditionell FR-4 (Glasfaser) , keramische Materialien haben eine gute Hochfrequenzleistung und elektrische Eigenschaften sowie eine hohe Wärmeleitfähigkeit, chemische Stabilität und thermische Stabilität. Ideale Verpackungsmaterialien für die Herstellung von großformatigen integrierten Schaltkreisen und leistungselektronischen Modulen.

Hauptvorteile:
1. Höhere Wärmeleitfähigkeit
2. Mehr zusammenpassender thermischer Ausdehnungskoeffizient
3. Eine härtere, widerstandsfähigere Metallfilm-Aluminiumoxid-Keramik-Leiterplatte
4. Die Lötbarkeit des Grundmaterials ist gut und die Einsatztemperatur ist hoch.
5. Gute Isolierung
6. Niederfrequenzverlust
7. Mit hoher Dichte zusammenbauen
8. Es enthält keine organischen Inhaltsstoffe, ist resistent gegen kosmische Strahlung, hat eine hohe Zuverlässigkeit in der Luft- und Raumfahrt und hat eine lange Lebensdauer
9. Die Kupferschicht enthält keine Oxidschicht und kann lange Zeit in einer reduzierenden Atmosphäre verwendet werden.

Technische Vorteile




Einführung in den Herstellungsprozess der keramischen Leiterplattentechnologie-Lochstanzen

Mit der Entwicklung von Hochleistungselektronikprodukten in Richtung Miniaturisierung und Hochgeschwindigkeit sind traditionelle FR-4, Aluminiumsubstrate und andere Substratmaterialien für die Entwicklung von High-Power und High-Power nicht mehr geeignet.

Mit dem Fortschritt von Wissenschaft und Technologie die intelligente Anwendung der PCB-Industrie. Die traditionellen LTCC- und DBC-Technologien werden nach und nach durch DPC- und LAM-Technologien ersetzt. Die durch die LAM-Technologie repräsentierte Lasertechnologie entspricht eher der Entwicklung hochdichter Verbindungen und Feinheit von Leiterplatten. Laserbohren ist die Front-End- und Mainstream-Bohrtechnologie in der Leiterplattenindustrie. Die Technologie ist effizient, schnell, genau und hat einen hohen Anwendungswert.


Die RayMingceramic-Platine wird mit Laser-Schnellaktivierungs-Metallisierungstechnologie hergestellt. Die Haftfestigkeit zwischen Metallschicht und Keramik ist hoch, die elektrischen Eigenschaften sind gut und das Schweißen kann wiederholt werden. Die Dicke der Metallschicht kann im Bereich von 1μm-1mm eingestellt werden, wodurch eine L/S-Auflösung erreicht werden kann. 20μm, ​​können direkt angeschlossen werden, um maßgeschneiderte Lösungen für Kunden bereitzustellen

Die seitliche Anregung eines atmosphärischen CO2-Lasers wird von einer kanadischen Firma entwickelt. Im Vergleich zu herkömmlichen Lasern beträgt die Ausgangsleistung das Hundert- bis Tausendfache und die Herstellung ist einfach.

Im elektromagnetischen Spektrum liegt die Funkfrequenz im Frequenzbereich von 105-109 Hz. Mit der Entwicklung der Militär- und Luft- und Raumfahrttechnik wird die Sekundärfrequenz ausgesendet. HF-CO2-Laser mit niedriger und mittlerer Leistung verfügen über eine hervorragende Modulationsleistung, stabile Leistung und hohe Betriebszuverlässigkeit. Features wie lange Lebensdauer. UV-Feststoff-YAG wird häufig in Kunststoffen und Metallen in der Mikroelektronikindustrie verwendet. Obwohl der CO2-Laser-Bohrprozess komplizierter ist, ist der Produktionseffekt der Mikroöffnung besser als der von UV-Feststoff-YAG, aber der CO2-Laser hat die Vorteile einer hohen Effizienz und einer Hochgeschwindigkeitsstanzung. Der Marktanteil der PCB-Laser-Mikrolochbearbeitung kann inländische Laser-Mikroloch-Herstellung noch entwickeln In diesem Stadium können nicht viele Unternehmen in Produktion gehen.

Die heimische Laser-Microvia-Herstellung befindet sich noch in der Entwicklungsphase. Kurzpuls- und Hochleistungslaser werden verwendet, um Löcher in PCB-Substrate zu bohren, um eine hohe Energiedichte, Materialabtrag und Mikrolochbildung zu erreichen. Die Ablation wird in photothermische Ablation und photochemische Ablation unterteilt. Photothermische Ablation bezieht sich auf den Abschluss des Lochbildungsprozesses durch die schnelle Absorption von hochenergetischem Laserlicht durch das Substratmaterial. Photochemische Ablation bezieht sich auf die Kombination von hoher Photonenenergie im ultravioletten Bereich von mehr als 2 eV Elektronenvolt und einer Laserwellenlänge von mehr als 400 nm. Der Herstellungsprozess kann die langen Molekülketten organischer Materialien effektiv zerstören, um kleinere Partikel zu bilden, und die Partikel können unter Einwirkung äußerer Kraft schnell Mikroporen bilden.


Heute verfügt Chinas Laserbohrtechnologie über gewisse Erfahrungen und technologischen Fortschritt. Im Vergleich zur traditionellen Stanztechnologie bietet die Laserbohrtechnologie eine hohe Präzision, hohe Geschwindigkeit, hohe Effizienz, großflächiges Stanzen, geeignet für die meisten weichen und harten Materialien, ohne Werkzeugverlust und Abfallerzeugung. Die Vorteile von weniger Materialien, Umweltschutz und keine Umweltverschmutzung.


Die Keramik-Leiterplatte ist durch das Laserbohrverfahren, die Bindungskraft zwischen Keramik und Metall ist hoch, fällt nicht ab, schäumt usw 0,3 Mikron, Laserschlaglochdurchmesser Von 0,15 mm bis 0,5 mm oder sogar 0,06 mm.


Herstellung von Keramik-Leiterplatten - Ätzen

Die auf der äußeren Schicht der Leiterplatte verbleibende Kupferfolie, d Schaltkreis.

Nach unterschiedlichen Prozessverfahren wird das Ätzen in das Innenschichtätzen und das Außenschichtätzen unterteilt. Das Ätzen der inneren Schicht ist ein Säureätzen, ein Nassfilm oder ein Trockenfilm wird als Resist verwendet; das Ätzen der äußeren Schicht ist alkalisches Ätzen, und Zinn-Blei wird als Resist verwendet. Agent.

Das Grundprinzip der Ätzreaktion

1. Alkalisierung von saurem Kupferchlorid


1, saure Kupferchlorid-Alkalisierung

Exposition: Der nicht mit ultravioletten Strahlen bestrahlte Teil des Trockenfilms wird durch schwach alkalisches Natriumcarbonat gelöst, und der bestrahlte Teil bleibt zurück.

Radierung: Gemäß einem bestimmten Anteil der Lösung wird die durch Auflösen des Trockenfilms oder des Nassfilms freigelegte Kupferoberfläche aufgelöst und durch die saure Kupferchlorid-Ätzlösung geätzt.

Verblassender Film: Der Schutzfilm auf der Produktionslinie löst sich bei einem bestimmten Verhältnis von spezifischer Temperatur und Geschwindigkeit auf.

Saurer Kupferchlorid-Katalysator hat die Eigenschaften einer einfachen Steuerung der Ätzgeschwindigkeit, einer hohen Kupferätzeffizienz, einer guten Qualität und einer leichten Rückgewinnung der Ätzlösung

2. Alkalisches Ätzen



Alkalisches Ätzen

Verblassender Film: Verwenden Sie Baiser-Flüssigkeit, um den Film von der Filmoberfläche zu entfernen und die unbearbeitete Kupferoberfläche freizulegen.

Radierung: Die nicht benötigte untere Schicht wird mit einem Ätzmittel weggeätzt, um das Kupfer zu entfernen, wodurch dicke Linien zurückbleiben. Unter ihnen werden Hilfsgeräte verwendet. Der Beschleuniger wird verwendet, um die Oxidationsreaktion zu fördern und die Ausfällung von Kupfer(I)-Ionen zu verhindern; das Insektenschutzmittel wird verwendet, um die seitliche Erosion zu reduzieren; der Inhibitor wird verwendet, um die Dispersion von Ammoniak, die Ausfällung von Kupfer zu hemmen und die Oxidation von Kupfer zu beschleunigen.

Neue Emulsion: Verwenden Sie Ammoniak-Monohydrat ohne Kupferionen, um die Rückstände auf der Platte mit Ammoniumchloridlösung zu entfernen.

Volles Loch: Dieses Verfahren ist nur für das Immersionsgoldverfahren geeignet. Entfernen Sie hauptsächlich die überschüssigen Palladiumionen in den nicht plattierten Durchgangslöchern, um zu verhindern, dass die Goldionen während des Goldfällungsprozesses absinken.

Zinnpeeling: Die Zinn-Blei-Schicht wird mit einer Salpetersäurelösung entfernt.



Vier Effekte der Ätzung

1. Pooleffekt
Während des Ätzverfahrens bildet die Flüssigkeit aufgrund der Schwerkraft einen Wasserfilm auf der Platine, wodurch verhindert wird, dass die neue Flüssigkeit die Kupferoberfläche berührt.




2. Groove-Effekt
Die Adhäsion der chemischen Lösung bewirkt, dass die chemische Lösung an dem Spalt zwischen der Rohrleitung und der Rohrleitung haftet, was zu einer unterschiedlichen Ätzmenge im dichten Bereich und im offenen Bereich führt.




3. Passeffekt
Das flüssige Arzneimittel fließt durch das Loch nach unten, was die Erneuerungsgeschwindigkeit des flüssigen Arzneimittels um das Plattenloch herum während des Ätzprozesses erhöht, und die Ätzmenge nimmt zu.




4. Düsenschwingeffekt
Die Linie parallel zur Schwenkrichtung der Düse, da das neue flüssige Medikament das flüssige Medikament leicht zwischen den Linien verteilen kann, wird das flüssige Medikament schnell aktualisiert und die Ätzmenge ist groß;

Die Linie senkrecht zur Schwenkrichtung der Düse, da die flüssige Medizin zwischen den Linien nicht leicht von der neuen chemischen Flüssigkeit abgeführt werden kann, wird die flüssige Medizin mit einer geringeren Geschwindigkeit aufgefrischt und die Ätzmenge ist gering.




Häufige Probleme bei der Ätzproduktion und Verbesserungsmethoden

1. Der Film ist endlos
Weil die Konzentration des Sirups sehr gering ist; die Lineargeschwindigkeit ist zu hoch; das Verstopfen der Düse und andere Probleme führen dazu, dass der Film endlos wird. Daher ist es notwendig, die Konzentration des Sirups zu überprüfen und die Konzentration des Sirups auf einen geeigneten Bereich einzustellen; passen Sie die Geschwindigkeit und die Parameter rechtzeitig an; Reinigen Sie dann die Düse.

2. Die Oberfläche der Platine ist oxidiert
Da die Sirupkonzentration zu hoch und die Temperatur zu hoch ist, oxidiert die Oberfläche der Platte. Daher ist es notwendig, die Konzentration und Temperatur des Sirups rechtzeitig anzupassen.

3. Thetecopper ist nicht fertig
Weil die Ätzgeschwindigkeit zu hoch ist; die Zusammensetzung des Sirups ist voreingenommen; die Kupferoberfläche ist verschmutzt; die Düse ist verstopft; die Temperatur ist niedrig und das Kupfer ist nicht fertig. Daher ist es notwendig, die Ätzübertragungsgeschwindigkeit einzustellen; Überprüfen Sie die Zusammensetzung des Sirups; Vorsicht vor Kupferverunreinigungen; Reinigen Sie die Düse, um ein Verstopfen zu vermeiden; die Temperatur anpassen.

4. Das Ätzkupfer ist zu hoch
Da die Maschine zu langsam läuft, die Temperatur zu hoch ist usw., kann es zu übermäßiger Kupferkorrosion kommen. Daher sollten Maßnahmen wie die Anpassung der Maschinengeschwindigkeit und die Anpassung der Temperatur ergriffen werden.



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