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Keramische Leiterplatte

  • 2021-10-20 11:34:52

Keramische Leiterplatten bestehen tatsächlich aus elektronischen Keramikmaterialien und können in verschiedenen Formen hergestellt werden.Unter diesen weist die Keramikleiterplatte die herausragendsten Eigenschaften wie hohe Temperaturbeständigkeit und hohe elektrische Isolierung auf.Es bietet die Vorteile einer niedrigen Dielektrizitätskonstante, eines geringen dielektrischen Verlusts, einer hohen Wärmeleitfähigkeit, einer guten chemischen Stabilität und ähnlicher Wärmeausdehnungskoeffizienten der Komponenten.Keramische Leiterplatten werden mit der Laser-Schnellaktivierungsmetallisierungstechnologie LAM-Technologie hergestellt.Verwendet im LED-Bereich, Hochleistungs-Halbleitermodulen, Halbleiterkühlern, elektronischen Heizgeräten, Leistungssteuerschaltungen, Leistungshybridschaltungen, intelligenten Leistungskomponenten, Hochfrequenz-Schaltnetzteilen, Halbleiterrelais, Automobilelektronik, Kommunikation, Luft- und Raumfahrt sowie militärischer Elektronik Komponenten.


Anders als traditionell FR-4 (Glasfaser) Keramische Materialien weisen eine gute Hochfrequenzleistung und elektrische Eigenschaften sowie eine hohe Wärmeleitfähigkeit, chemische Stabilität und thermische Stabilität auf.Ideale Verpackungsmaterialien für die Produktion hochintegrierter Schaltkreise und leistungselektronischer Module.

Hauptvorteile:
1. Höhere Wärmeleitfähigkeit
2. Passenderer Wärmeausdehnungskoeffizient
3. Eine härtere Metallfilm-Aluminiumoxid-Keramikplatine mit geringerem Widerstand
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 beständig gegen kosmische Strahlung, weist eine hohe Zuverlässigkeit in der Luft- und Raumfahrt sowie eine lange Lebensdauer auf
9. Die Kupferschicht enthält keine Oxidschicht und kann lange Zeit in einer reduzierenden Atmosphäre verwendet werden.

Technische Vorteile




Einführung in den Herstellungsprozess der Keramik-Leiterplattentechnologie – Lochstanzen

Mit der Entwicklung leistungsstarker elektronischer Produkte in Richtung Miniaturisierung und Hochgeschwindigkeit sind herkömmliche FR-4-, Aluminiumsubstrate und andere Substratmaterialien nicht mehr für die Entwicklung von Hochleistungs- und Hochleistungsprodukten geeignet.

Mit dem Fortschritt von Wissenschaft und Technologie, der intelligenten 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 der Feinheit von Leiterplatten.Das Laserbohren ist die Front-End- und Mainstream-Bohrtechnologie in der Leiterplattenindustrie.Die Technologie ist effizient, schnell, genau und hat einen hohen Anwendungswert.


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

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

Im elektromagnetischen Spektrum liegt die Radiofrequenz im Frequenzbereich von 105–109 Hz.Mit der Entwicklung der Militär- und Luft- und Raumfahrttechnik wird die Sekundärfrequenz abgestrahlt.HF-CO2-Laser niedriger und mittlerer Leistung zeichnen sich durch eine hervorragende Modulationsleistung, stabile Leistung und hohe Betriebszuverlässigkeit aus.Merkmale wie lange Lebensdauer.UV-festes YAG wird häufig in Kunststoffen und Metallen in der Mikroelektronikindustrie eingesetzt.Obwohl der CO2-Laserbohrprozess komplizierter ist, ist der Produktionseffekt der Mikroöffnung besser als der von UV-Feststoff-YAG, aber der CO2-Laser bietet die Vorteile einer hohen Effizienz und eines Hochgeschwindigkeitsstanzens.Der Marktanteil der PCB-Laser-Mikrolochbearbeitung kann in der heimischen Laser-Mikrolochfertigung noch in der Entwicklung sein. Zu diesem Zeitpunkt können nicht viele Unternehmen die Produktion aufnehmen.

Die inländische Laser-Microvia-Herstellung befindet sich noch in der Entwicklungsphase.Mit Lasern mit kurzen Pulsen und hoher Spitzenleistung werden Löcher in Leiterplattensubstrate gebohrt, um eine hohe Energiedichte, Materialabtrag und die Bildung von Mikrolöchern zu erreichen.Die Ablation wird in photothermische Ablation und photochemische Ablation unterteilt.Unter photothermischer Ablation versteht man den Abschluss des Lochbildungsprozesses durch die schnelle Absorption von hochenergetischem Laserlicht durch das Substratmaterial.Unter photochemischer Ablation versteht man die Kombination einer hohen Photonenenergie im ultravioletten Bereich über 2 eV Elektronenvolt und einer Laserwellenlänge über 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 technologische Fortschritte.Im Vergleich zur herkömmlichen Stanztechnologie bietet die Laserbohrtechnologie hohe Präzision, hohe Geschwindigkeit, hohe Effizienz, Massenstanzen, ist für die meisten weichen und harten Materialien geeignet, ohne Werkzeugverlust und Abfallerzeugung.Die Vorteile von weniger Material, Umweltschutz und keiner Umweltverschmutzung.


Die keramische Leiterplatte wird durch den Laserbohrprozess hergestellt, die Bindungskraft zwischen der Keramik und dem Metall ist hoch, fällt nicht ab, schäumt usw. und der Effekt des Zusammenwachsens, hohe Oberflächenebenheit, Rauheitsverhältnis von 0,1 Mikrometer zu 0,3 Mikron, Lasertrefflochdurchmesser von 0,15 mm bis 0,5 mm oder sogar 0,06 mm.


Herstellung von keramischen Leiterplatten – Ätzen

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

Je nach Prozessmethode wird das Ätzen in das Ätzen der Innenschicht und das Ätzen der Außenschicht unterteilt.Das Ätzen der inneren Schicht ist Säureätzen, Nassfilm oder Trockenfilm werden als Resist verwendet;Das Ätzen der äußeren Schicht erfolgt alkalisch und als Resist wird Zinn-Blei verwendet.Agent.

Das Grundprinzip der Ätzreaktion

1. Alkalisierung von saurem Kupferchlorid


1, saure Kupferchloridalkalisierung

Belichtung: Der Teil des Trockenfilms, der nicht mit ultravioletten Strahlen bestrahlt wurde, wird durch schwach alkalisches Natriumcarbonat aufgelöst und der bestrahlte Teil bleibt zurück.

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

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

Saurer Kupferchloridkatalysator zeichnet sich durch eine einfache Kontrolle der Ätzgeschwindigkeit, eine hohe Kupferätzeffizienz, eine gute Qualität und eine einfache Rückgewinnung der Ätzlösung aus

2. Alkalisches Ätzen



Alkalisches Ätzen

Verblassender Film: Verwenden Sie Baiserflüssigkeit, um die Folie von der Folienoberfläche 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.Darunter werden Hilfsgeräte eingesetzt.Der Beschleuniger wird verwendet, um die Oxidationsreaktion zu fördern und die Ausfällung von Kupferionen zu verhindern;das Insektenschutzmittel wird verwendet, um die seitliche Erosion zu reduzieren;Der Inhibitor wird verwendet, um die Ausbreitung von Ammoniak und die Ausfällung von Kupfer zu hemmen und die Oxidation von Kupfer zu beschleunigen.

Neue Emulsion: Verwenden Sie monohydratisiertes Ammoniakwasser 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 beim Goldfällungsprozess absinken.

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



Vier Effekte der Radierung

1. Pooleffekt
Während des Ätzherstellungsprozesses bildet die Flüssigkeit aufgrund der Schwerkraft einen Wasserfilm auf der Platine und verhindert so, dass die neue Flüssigkeit mit der Kupferoberfläche in Kontakt kommt.




2. Groove-Effekt
Das Anhaften der chemischen Lösung führt dazu, dass die chemische Lösung im Spalt zwischen der Rohrleitung und der Rohrleitung haftet, was zu einer unterschiedlichen Ätzmenge im dichten Bereich und im offenen Bereich führt.




3. Pass-Effekt
Das flüssige Arzneimittel fließt durch das Loch nach unten, was die Erneuerungsgeschwindigkeit des flüssigen Arzneimittels um das Plattenloch herum während des Ätzvorgangs erhöht und die Ätzmenge erhöht.




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

Die Linie verläuft senkrecht zur Schwenkrichtung der Düse, da die neue chemische Flüssigkeit das flüssige Arzneimittel nicht leicht zwischen den Linien verteilen kann, das flüssige Arzneimittel langsamer aufgefrischt wird und die Ätzmenge gering ist.




Häufige Probleme bei der Herstellung und Verbesserung von Ätzverfahren

1. Der Film ist endlos
Weil die Konzentration des Sirups sehr gering ist;die lineare Geschwindigkeit ist zu schnell;Verstopfte Düsen 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 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 des Bretts.Daher ist es notwendig, die Konzentration und Temperatur des Sirups rechtzeitig anzupassen.

3. Thetecopper ist noch nicht fertig
Weil die Ätzgeschwindigkeit zu hoch ist;die Zusammensetzung des Sirups ist voreingenommen;die Kupferoberfläche ist verunreinigt;die Düse ist verstopft;Die Temperatur ist niedrig und das Kupfer ist noch nicht fertig.Daher ist es notwendig, die Ätzübertragungsgeschwindigkeit anzupassen;Überprüfen Sie die Zusammensetzung des Sirups erneut.Achten Sie auf Kupferverunreinigungen.Reinigen Sie die Düse, um ein Verstopfen zu verhindern.Passen Sie die Temperatur an.

4. Der 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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