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陶瓷材料因本身具有優良的絕緣、耐熱及穩定等先天特性,所以被大量運用在電氣設備的絕緣上,又因陶瓷金屬化技術的成熟,近幾年更被應用于LED 陶瓷散熱基板與載板的線路鋪設。陶瓷材料金屬化技術主要分為「DBC(Direct Bonded Copper) 」及「DPC(Direct Plated Copper) 」。然而,隨著使用元件 的縮小,對尺寸精度要求更精密,現有DBC工藝已不敷使用,所以多數改以DPC作為陶瓷金屬化為主要技術,因此DPC的技術日趨被受重視。 DPC陶瓷金屬化之工藝技術,其中包含「濺鍍」、「黃光顯影」、「電鑄」與「化鍍」等工藝,其中又以「濺鍍技術」的優劣對線路強度與穩定度影響最深。濺鍍是電漿物理氣相沉積的一種,當腔體內的惰性氣體被高能電子撞擊形成帶正電之離子,此離子經電場加速后沖擊到固體表面,進一步對靶材表面下原子造成擠壓使其發生移位而碰撞出去,此具有強大動能的原子,最終鑲嵌在目標基板上形成薄膜,此現象稱之為「濺射」。 一般濺鍍的工藝多直接在兩極間施加直流電壓,通常是利用氣體的「輝光放電效應」,產生正離子束撞擊靶原子,但氣體中之電子僅會沿著電場方向作直線運動的行進,在真空狀態下與氣體碰撞機率低,無法大量的游離氣體使其被加速而產生濺鍍,導致濺鍍效率降低。為了提高氣體的游離率及濺鍍效率,一般會在靶材上加裝封閉的環狀磁場,讓電子受「勞倫茲力」的影響,故會以螺旋的路徑繞著磁力線前進,增加與氣體碰撞次數進而提升電漿游離率,此方式就是所謂的「磁控濺鍍」。 以磁控濺鍍所沉積于基板上的膜層通常都非常薄,所以本身需靠基板的強度去支撐,所以與基板黏著特性就格外的重要,而薄膜與基板的結合強度主要取決于材料介面,所以薄膜的結合強度也可稱為「介面強度」。薄膜結合強度不只由單面所決定,還與介面兩側的材料種類相關,當兩面材料的表面特性差別過大時,須加入一層與兩側材料特性都相近的中介層來增加接合強度,通常陶瓷材料多以Ni、Cr、Ti與W等元素作為中介層,以增加線路的穩定性。除此上述方式外,還可使用前處理降低表面污染,調整參數以降低鍍層的顯微缺陷與應力集中等問題,以大幅提升陶瓷基板與線路的接和強度。 濺鍍法不但不易受材料硬度溶點限制,亦可廣泛地應用在各材料之上,還具有與基板非常優秀的結合力,所以目前已被大量的導入DPC陶瓷金屬化工藝上。行業內大毅科技以超過十年的被動元件薄膜工藝,利用集團內水平磁控濺鍍機轉型生產LED散熱 陶瓷,除了多元化地為客戶研發各類高功率 LED散熱解決方案,并以最快速、最合的理價格與最多樣的產品提供給廠商,期望一同投入綠能LED的推展,并與全人類攜手使用LED減碳救地球。 |
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