مدونة

مع تطور تكنولوجيا تعبئة الإلكترونيات الدقيقة، تتزايد قوة وكثافة المكونات الإلكترونية، وتزداد الحرارة لكل وحدة حجم، وتتزايد متطلبات قدرة تبديد الحرارة (أي التوصيل الحراري) للجيل الجديد من لوحات الدوائر الإلكترونية. أيضا أكثر صرامة. في الوقت الحاضر، تم تطوير <3>AlN<4> و<5>SiC<6> و<7>BeO<8> للتوصيل الحراري العالي للركائز الخزفية. BeO سامة ولا تساعد على حماية البيئة. ثابت العزل الكهربائي لـ SiC مرتفع جدًا بحيث لا يمكن استخدامه كركيزة. لقد اجتذب AlN الكثير من الاهتمام بسبب معامل التمدد الحراري الذي يقترب من Si وثابت العزل الكهربائي المعتدل.<9> <10> <11> <12>تم تطوير ملاط ​​الغشاء السميك التقليدي استنادًا إلى <13>الركيزة Al2O3<14>، كما أن تركيبته سهلة التفاعل مع <15>الركيزة AlN<16> وإنتاج الغاز، الذي له تأثير كارثي على أداء دائرة الفيلم السميك. بالإضافة إلى ذلك، فإن معامل التمدد الحراري لركيزة AlN أقل من معامل التمدد الحراري لركيزة Al2O3، كما أن الملاط التقليدي الملبد على ركيزة AlN لديه مشكلة عدم تطابق التمدد الحراري. لذلك، ليس من الممكن نسخ نظام المواد وعملية الإنتاج المطبقة على الركيزة Al2O3 مباشرة إلى عملية إنتاج الركيزة AlN. في هذا البحث تم التعريف بعملية إنتاج المقاومة على ركيزة AlN ودراسة أداء المقاومة.<17> <18> <19> <20>أبحاث عمليات إنتاج المقاومة<21> <22>وفقًا لسمك المقاومة الموصى به (12μm)، فإن لوحة الشاشة للمقاومة مصنوعة من شبكة من الفولاذ المقاوم للصدأ بقطر 75μm وسمك الفيلم 25μm. في عملية طباعة الشاشة، يمكن تعديل سمك طبقة المقاوم عن طريق ضبط معلمات الطباعة. هناك تطابق معين بين الفيلم الرطب وفيلم التجفيف والفيلم المحترق. من خلال تعديل معلمات الطباعة مثل الضغط، وسرعة الطباعة، وتباعد الشبكات، يمكن التحكم في سمك الفيلم الرطب لمعجون مقاومة الطباعة، ويتم استخدام جهاز اختبار سمك الفيلم لقياسه، والعلاقة المقابلة بين الفيلم الرطب و يمكن أن يكون الفيلم الجاف مطابقًا بعد إطلاق النار.<23> <24> <25> <26> <27> يتم تصنيع الموصل الذهبي والمقاومة ووسط درجة الحرارة المنخفضة بعملية فيلم سميك (كما هو موضح في الشكل 1). أثناء الطباعة، يتم التحكم بسمك الفيلم الرطب للمقاومة عند 35μm. بعد إطلاق المقاومة، يتم فحص والتحقق من خصائص تعديل الليزر ومعامل درجة حرارة المقاومة (TCR) واستقرار المقاومة.<28> <29> <30> <31>شروط عملية التلبيد<32> <33> يتكون معجون المقاومة من مرحلة موصلة ومرحلة لاصقة وحامل عضوي. في عملية التلبيد، تتدفق مرحلة الترابط، وفي عملية التبريد اللاحقة، يتم تجميدها في فيلم، وتعلق على سطح الركيزة الخزفية، وتلعب دور الترابط مع الركيزة الخزفية ودعم السلسلة الموصلة. وفقًا لتوصية البيانات الفنية، يتم تحديد عملية تلبيد المقاومة لركيزة AlN على النحو التالي: درجة حرارة الذروة 850 درجة مئوية، ووقت الاحتفاظ 10 دقائق، ووقت التلبيد الإجمالي 60 دقيقة.<34> <35> <36>ويبين الشكل 2 المظهر بعد طباعة عجينة المقاومة. في هذا الوقت، يتكون فيلم المقاومة من أكسيد الروثينيوم السائب (أو البلاديوم، الفضة) المرتبط بفعل الراتنج العضوي بقوة ربط معينة، وله سطح غير مستو. نظرًا للتأثير العازل للموثق، فإن قيمة المقاومة لطبقة فيلم المقاومة كبيرة جدًا. أثناء التلبيد، مع زيادة درجة حرارة التلبيد، تحترق المكونات العضوية في الفيلم وتتطاير تدريجيًا (عند درجة حرارة 500 درجة مئوية، يتم تفريغ المادة اللاصقة العضوية تمامًا)، بحيث يتم سحب جزيئات أكسيد الروثينيوم معًا تدريجيًا وتوصيلها ببعضها البعض تشكيل مسار موصل مستمر. يظهر الشكل 3 الشكل بعد تلبيد المقاومة في الشكل 3، ومن الواضح أن طبقة الفيلم تتقلص وتكثفت بعد التلبيد.<37> <38> <39> <40> <41>باختصار، مع التقدم المستمر في تكنولوجيا تعبئة الإلكترونيات الدقيقة، أصبح أداء تبديد الحرارة للوحة الدائرة مطلوبًا بشكل متزايد. أصبحت الركيزة AlN نقطة جذب بحثية نظرًا لمعامل التمدد الحراري وثابت العزل الكهربائي المعتدل بالقرب من Si. ومع ذلك، لا يمكن تطبيق ملاط ​​الأغشية السميكة التقليدية وعملية الإنتاج المعتمدة على ركيزة Al2O3 مباشرة على ركيزة AlN، فهناك عدم تطابق كبير في التمدد الحراري ومشاكل في التفاعل. في هذا البحث، تمت مناقشة عملية إنتاج المقاومة على ركيزة AlN بعمق. من خلال ضبط معلمات طباعة الشاشة، يتم التحكم في سمك طبقة المقاومة، ويتم تحسين ظروف عملية التلبيد، ويتم تحقيق إنتاج المقاومة على ركيزة AlN بنجاح. تظهر نتائج البحث أن المقاومة ذات الأداء المستقر يمكن تحضيرها من خلال التحكم المعقول في العملية، والتي يمكن أن تلبي المتطلبات العالية لتبديد الحرارة وأداء الجيل الجديد من لوحات الدوائر، وتوفر دعمًا قويًا لتطوير تكنولوجيا تعبئة الإلكترونيات الدقيقة.< 42>