ООО Хэбэй Дэъоу по производству механических технологий
Город Шицзячжуан, Зона экономического и технологического развития, ул. Сунцзян 86, Международный инновационный промышленный парк Тяньшань, Завод д.10.
ООО Хэбэй Дэъоу по производству механических технологий
Город Шицзячжуан, Зона экономического и технологического развития, ул. Сунцзян 86, Международный инновационный промышленный парк Тяньшань, Завод д.10.
Низкотемпературный совместный обжиг керамической подложки с последующим назад-печатью – звучит неплохо, конечно, в рекламных буклетах. Но на практике, особенно если говорим о Китае, это не всегда так просто. Зачастую, это скорее компромисс, а не идеальное решение. Я не претендую на всезнание, но за годы работы с подобными технологиями в основном в Поднебесной, успел понять, где кроются основные подводные камни. Сегодня хочу поделиться своими наблюдениями и, возможно, избежать некоторых ошибок.
В последнее время наблюдается устойчивый тренд на использование керамических подложек в различных электронных устройствах, особенно в области микроэлектроники. И это, безусловно, оправдано. Керамика обладает отличными диэлектрическими свойствами, высокой теплопроводностью, а также устойчивостью к агрессивным средам. Использование технологического процесса низкотемпературного совместного обжига кажется логичным шагом, поскольку позволяет совместит различные материалы на одной подложке, минимизируя термические напряжения. По сути, стремление – получить высокопроизводительный и надежный продукт с оптимизированной стоимостью.
Но важно понимать, что “низкотемпературный” – понятие относительное. Для некоторых типов керамики и конкретных технологических процессов, 'низкотемпературный' все равно может быть достаточно высок, что влечет за собой проблемы с усадкой, деформацией и, как следствие, с функциональностью готового изделия. Именно здесь и кроется главная сложность. Ожидания производителей зачастую не совпадают с реальными результатами, особенно при работе с китайскими партнерами.
На рынке представлено огромное количество типов керамики, и не все они одинаково хорошо подходят для назад-печати. Особенно сложно добиться равномерного обжига и хорошей адгезии керамики к слоям проводящего материала. Мы столкнулись с ситуацией, когда после обжига керамическая подложка трескалась, а слой паяльной пасты отслаивался. Причиной, как выяснилось, была несовместимость термического расширения различных материалов в составе керамики и проводящего слоя, а также неподходящий режим обжига.
Один из распространенных ошибок – недостаточный контроль атмосферы во время обжига. Кислород или другие газы в печи могут привести к образованию дефектов в керамике, таких как пористость и микротрещины, что негативно сказывается на ее механических свойствах и долговечности. Использование вакуумных печей, конечно, решает эту проблему, но существенно увеличивает стоимость производства.
Назад-печать сама по себе – это достаточно сложный процесс, требующий высокой точности и контроля качества. В случае с керамической подложкой, дополнительные трудности возникают из-за ее хрупкости и склонности к растрескиванию. Неправильный выбор паяльной пасты, слишком высокие температуры печати или неадекватный контроль давления могут привести к образованию дефектов в слое паяльной пасты, таких как пузырьки воздуха и трещины.
Мы несколько раз экспериментировали с различными типами паяльной пасты, но оптимальный вариант нашли лишь после серии испытаний. Ключевым фактором оказался состав паяльной пасты – необходимо выбирать пасту с низкой температурой плавления и хорошей адгезией к керамике. Также важно учитывать свойства проводящих материалов, которые используются при назад-печати, и обеспечивать их совместимость с керамической подложкой.
Адгезия – критически важный фактор. Если паяльная паста плохо прилипает к керамике, то соединение будет слабым и ненадежным. Для улучшения адгезии можно использовать специальные праймеры или предварительную обработку поверхности керамики. Но и это не всегда помогает.
Дефекты паяльной пасты, такие как пузырьки воздуха и трещины, могут быть вызваны различными факторами, включая некачественную пасту, неправильную температуру печати и недостаточный вакуум в печи. В этих случаях приходится отбраковывать партию изделий, что существенно увеличивает стоимость производства.
Одним из самых интересных проектов, над которым мы работали, была разработка керамической подложки для высокочастотного усилителя. Требования к точности и надежности были очень высоки. Мы использовали керамику на основе титана, которая обладает отличными диэлектрическими свойствами и высокой теплопроводностью. После нескольких итераций мы смогли оптимизировать технологический процесс низкотемпературного совместного обжига и назад-печати, добиться высокой точности и надежности соединения. В конечном итоге, усилитель успешно прошел все испытания и был реализован.
Однако, не все проекты заканчиваются успешно. Однажды мы столкнулись с серьезной проблемой при производстве керамической подложки для микроконтроллера. После обжига керамическая подложка покрылась микротрещинами, что привело к выходу из строя микроконтроллера. Причиной оказалось недостаточное время охлаждения после обжига. В последующих проектах мы уделяли особое внимание этому аспекту технологического процесса.
Контроль качества на всех этапах производства – это залог успеха. На каждом этапе необходимо проводить тщательный контроль параметров процесса обжига, печати и охлаждения. Необходимо использовать современное оборудование для контроля качества, такое как рентгеновские дефектоскопы и микроскопы. Также важно проводить периодические испытания готовых изделий на надежность и функциональность.
Мы всегда старались устанавливать максимально строгие требования к качеству на всех этапах производства и проводить регулярные аудиты производственных процессов. Это позволяет выявлять и устранять проблемы на ранних стадиях, предотвращая брак и повышая надежность продукции.
Технология низкотемпературного совместного обжига керамической подложки с последующим назад-печатью – перспективное направление, но требующее тщательного подхода и глубокого понимания всех технологических особенностей. Не стоит ожидать мгновенных результатов и полагаться на обещания китайских партнеров. Необходимо проводить собственные исследования и испытания, использовать современное оборудование и строго контролировать качество на всех этапах производства. ООО Хэбэй Дэъоу по производству механических технологий (https://www.dokj.ru) может предложить широкий спектр услуг в этой области, от разработки технологических процессов до производства керамических подложек и компонентов. Но помните, что успех – это результат совместной работы и тщательной подготовки.
В заключение хотелось бы еще раз подчеркнуть, что этот процесс далеко не тривиален и требует постоянного обучения и адаптации. Мир микроэлектроники развивается очень быстро, и технологические решения должны соответствовать самым высоким требованиям.
