אלומיניום ניטריד (AlN) הוא קרמיקה טכנית מובחרת עם קשיות גבוהה ושבריריות קיצונית. שלא כמו מתכות רקיעות, לא ניתן לעצב AlN מחוטא על ידי סיבוב, הטבעה או כיפוף מסורתיים. הוא נוטה מאוד לשיתופי קצוות וסדקים מבניים תחת לחץ מכני.
כתוצאה מכך, שליטה בעיבוד דיוק מיוחד-כגון חיתוך לקוביות, מיקרו-קידוח וליטוש משטחים-היא קריטית להשגת תפוקות מוצר גבוהות וביצועים תרמיים יציבים. תעשיות האלקטרוניקה והמוליכים למחצה העולמיות מסתמכות בעיקר על ארבע שיטות עיבוד ליבה:
1. גריסה מכנית מדויקת (עיצוב סטנדרטי)
זוהי השיטה הבסיסית לעיצוב גיאומטרי בסיסי, בקרת עובי והשטחה של עמוד עיוות-מולב.
איך זה עובד: גלגלי השחזה-מהירים בעלי קצה יהלום-פורסים את המטריצה הקרמית הקשה כדי להסיר עודפי חומר בתפזורת.
יתרונות וחסרונות: הוא מציע יציבות ממדית גבוהה ויעילות-עלות עבור מצעים שטוחים בתפזורת. עם זאת, שחיקה מכנית מפעילה דחיסה פיזית אינטנסיבית, מה שהופך אותו לנטייה לשיתוב קצוות. הוא לא יכול להתמודד עם גיאומטריות מורכבות או מיקרו-וויות. קירור מים מתמשך הוא חובה כדי למנוע שברי מאמץ תרמיים.
2. עיבוד לייזר מדויק(תהליך הליבה עבור מיקרו-מבנים)
עיבוד לייזר הוא הפתרון הסטנדרטי-תעשייתי עבור חיתוך, חיתוך, חיתוך ועיבוד מיקרו- מורכב של מצעים אלקטרוניים-מתקדמים.
איך זה עובד: קרן לייזר ללא-מגע,-באנרגיה גבוהה מאדה חומר לאורך נתיב מתוכנת מבלי להפעיל כל לחץ פיזי בכלי.
יתרונות וחסרונות: על ידי ביטול לחץ מכני, עיבוד לייזר מונע לחלוטין מיקרו-סדקים ושבבי קצוות. הוא משיג סובלנות ברמת -מיקרון, ומאפשר-מערכים עדינים במיוחד של מיקרו-, חריצים צרים וקווי מתאר לא סדירים. זה הופך אותה לטכנולוגיית הליבה המוחלטת לייצור-המוני-בצפיפות גבוהה של מוליכים למחצה ומודולי IGBT בהספק-גבוהה.
3. -דיוק חיפוי ו-CMP (ננו-גימור משטח בקנה מידה)
עבור מצעי גביש בודדים של AlN- ופסים אופטו-אלקטרוניים מתקדמים, חספוס פני השטח ומישוריות מכתיבים את ההצלחה של אפיטקסית הסרט הדק- של מוליכים למחצה במורד הזרם.
איך זה עובד: תהליך זה משלב חיפוי מכאני דו-צדדי- עם ליטוש כימי מכני (CMP) תוך שימוש ב--רפידות יהלומים עדינות במיוחד ורפידות כימיות.
יתרונות וחסרונות: זה מסיר פגמים תת--פני השטח, מיקרו שריטות ובליטות מיקרו-, ומפחית את חספוס פני השטח לסולם הננומטרי (Ra<1mm). This perfect mirror finish ensures uniform epitaxial crystal growth and heavily boosts device reliability.
4. שינוי משטח במורד הזרם ומתכת
כפי-בעיבוד, AlN מפגין אינרציה גבוהה של פני השטח ויכול לעבור הידרוליזה קלה בסביבות לחות. טיפולי משטח מיוחדים נפרסים לאחר-עיבוד שבבי כדי להכין את החומר למעגלים.
איך זה עובד: תהליכים כמו קפיצת מגנטרון, אידוי ואקום או סינטר הדבקה מורחים שכבת מתכת מקומית על פני השטח הקרמיים (מתכת).
יתרונות וחסרונות: טיפול זה מעניק למצע AlN יכולת הלחמה מצוינת ויכולות הדבקה-תיל, והופך קרמיקה גולמית למעגלי DBC/DPC פונקציונליים. הוא גם מציב שכבות הגנה נגד-חמצון ולחות-, ומאריך את תוחלת החיים של הרכיב בתנאים תעשייתיים קשים.
בסך הכל, האתגר המרכזי בעיבוד אלומיניום ניטריד טמון במאפייני החומר שלו-במיוחד הקשיות הגבוהה, השבריריות הגבוהה והסובלנות הנמוכה לשגיאות-אשר מחייבים שימוש בטכניקות עיבוד-בדיוק גבוה,-נמוך, או אפילו ללא-מגע.
התקדמות מתמשכת בטכנולוגיית עיבוד, במיוחד בעיבוד לייזר מדויק, מניעה את ההתפתחות המהירה של אלומיניום ניטריד מחומר המשמש בקרמיקה תעשייתית מסורתית לחומר המשמש ביישומים-מתקדמים של מוליכים למחצה- ברמה גבוהה.
בתחום עיבוד שבבי מדויק לאלומיניום ניטריד וקרמיקה מתקדמת אחרת,YCLASERמתמקד במחקר ופיתוח וביישום של-טכנולוגיות חיתוך לייזר ומיקרו-עיבוד דיוק גבוה.
צור קשר עם YC LASER עוד היוםכדי לייעל את זרימות העבודה הקרמיות המתקדמות שלך עם פתרון לייזר אמין וחסכוני-.
