AlN陶瓷表面激光活化技术研究

来源 :桂林电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qiaomy
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
AlN陶瓷材料具有非常优异的物理特性,其禁带宽度达到6.2eV,是一种优异的绝缘材料;热导率则高达210W/m·K,具有良好的散热特性;与此同时,其热膨胀系数较低,这使得AlN成为封装测试领域的主流材料之一。为了实现AlN陶瓷基板的表面金属布线,需要在 AlN表面制备金属引线,传统金属图形化方法主要包括:光刻刻蚀方法,金属压印而后图形化方法。随着基板表面金属线宽的减小以及布线密度的提升,以上方法面临着工艺复杂、成本高等问题。使用激光直接照射 AlN表面可以将AlN中的铝析出并在AlN表面形成导电铝层,配合化学镀工艺可以实现铜布线。该方法具有工艺简单、成本低、易于大规模生产等突出优点,成为 AlN陶瓷表面金属图形化领域的研究热点之一。然而,已报道的激光活化 AlN陶瓷表面方法存在以下问题:一、仅使用高斯光束进行处理。高斯光束本身的不均匀性造成所形成的铝引线均匀性欠佳;二、圆形高斯光束在形成连续金属图形时需要保证光斑间足够的重叠,从而降低了生产效率。  本文将基于固体激光器,采用衍射光学整形技术,将圆形高斯光束整形为特定形状的平顶光束,而后在不同激光参数下、不同处理气氛下对 AlN陶瓷进行激光活化处理,以期解决高斯光束处理带来的不均匀性问题,同时系统研究 AlN陶瓷表面激光活化的机理,掌握相关关键技术,最终实现满足基板布线要求的铝引线。  本文通过设计实验对比了不同参数条件下的激光金属化的电学特性及表面特性,其中重叠率变化范围为20%~99.9%,能量密度为4J/cm2~70J/cm2,气体氛围空气、氮气和氩气。实验结果表明,激光的脉冲能量密度和光斑重叠率对激光金属化效果起关键作用,其中当能量0.5J/cm2时就会能发生金属化。在相同能量密度下,随着光斑重叠率上升金属化效果越好,另一方面,在相同光斑重叠率下,随着能量密度的增加,金属化效果也越好。但是,过高的能量密度容易造成 AlN陶瓷超过热分解的能量阈值使得分解形成铝蒸汽挥发,不能在 AlN陶瓷表面形铝成金属层。此外,在光斑重叠率为99.9%时,当能量密度超过15J/cm2 AlN陶瓷表面将被烧蚀。通过对金属化生成的金属层进行组成成分分析可知在相同参数条件下,稀有气体氩气环境中的金属化效果最佳。因此,良好的金属化效果必须在稀有气体氛围、合适的激光脉冲能量密度和光斑重叠率的条件下完成。
其他文献
前言 类风湿关节炎(rheumatoid arthritis,RA)是一种以细胞免疫功能紊乱为主的自身免疫性疾病。作为一种全身性疾病,在RA发病早期肾脏组织即可发生多方面的病理政变。但由于
随着现代雷达与天线技术的快速发展,对飞行器等军事目标的生存能力构成了极大的威胁和挑战。而石墨烯材料具备优异的电磁特性,可为高性能微波、毫米波乃至太赫兹吸波器的研究及
近年来,随着5G通信和卫星通信的快速发展,将来无线通信系统的天线将变得越来越复杂。而天线的小型化问题将是未来的研究重点。有源天线由于体积小、频带宽等优点受到各国研究者
溶磷微生物在土壤中磷循环相关的生物学系统中担任着重要的角色,它可以将难溶磷素转化为可溶性磷,提高磷肥利用率,本论文围绕溶磷微生物开展相关工作,取得以下结果: 本实
AIS系统是上世纪90年代起国际海事组织,国际电信联盟,国际航标协会等组织共同制定标准并推广运行的现代船舶交通管理体制中的一部分。其工作原理是将位置、船速、航向等船舶
新课标指出,小学语文应该注重培养学生的语文素养,小学语文低段是学生阅读的黄金时期,也是学生阅读的启蒙阶段,教师应该注重学生的课内阅读能力的培养,只有培养了学生的语文阅读能
交错复用器(Interleaver)能够充分利用现有的较宽间距的波分复用器而实现窄间距信道复用。它的出现降低了窄间距波分复用器设计制作的压力,对于光通信系统扩容具有重要意义。
频率选择表面由大量的谐振单元组成,是一种周期结构。一般通过在金属表面蚀刻周期性的缝隙,或者通过在介质衬底上周期性地排列金属贴片来实现。频率选择表面可以通过对电磁波进
UED:2019年正好是迹·建筑事务所(TAO)成立的十周年,这本专辑选择收录了TAO成立以来十年间的22个作品,这些作品之间是否有什么脉络联系能体现TAO十年来的发展轨迹?rn华黎:十
期刊
如何增强成像对比度是磁共振成像(MagneticResonanceImaging,MRI)领域的研究热点之一,传统成像中利用磁共振性质的差异性来获得成像对比度,然而当这些性质的差异性小时,即使经过