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薄膜電路是利用真空鍍膜、紫外光刻、刻蝕以及電鍍工藝,在陶瓷基板上制作導體、無源器件和絕緣介質膜相互交疊的多層互連電路結構。通常薄膜電路制作的流程為激光打孔、清洗基板、基板金屬化、制作圖形(涂膠、曝光和顯影)、電鍍加厚、去光刻膠和濕法刻蝕。
薄膜電路關鍵工藝——磁控濺射
圖 薄膜電路制備工藝流程
1.濺射鍍膜的工作原理
磁控濺射鍍膜法通過把磁場加入靶材的平行反向上,利用電磁感應原理,控制離子轟擊基板,以達到高速低溫濺射的目的。在整個工藝過程中,會充入大約0.1-20Pa左右的惰性氬氣 Ar作為載體,來保證工藝過程充分放電,各個電子都在高速朝待加工基板表面飛行,因為有垂直電場進行干擾,電子會進行偏轉,而被迫聚集于各個金屬靶材的等離子化位置,該區域密度較高,通過大量反復的運動后,金屬陽離子+能量會逐漸下降,而脫離磁場的控制,最終沉積于基板、腔室擋板或靶材陽極的表面。靶材原子體吸收了Ar+能量,在基板上形成致密且牢固的薄膜。
薄膜電路關鍵工藝——磁控濺射
圖 磁控濺射原理
在微波薄膜電路中,Cr-Cu-Ni-Au復合膜層厚度為4μm-7μm,如果完全采用濺射的辦法,不僅時間長,而且濺射靶的利用率極低,膜層結構也不好。為此,先濺射50nm~80nm厚的Cr膜,再濺射300nm~400nm厚的Cu膜對基板進行金屬化,再電鍍Cu-Ni-Au復合膜層進行加厚,達到薄膜電路需要的厚度。

在經過處理后的基板上濺射鍍膜作為制作薄膜電路的第一步,薄膜的特性直接影響著后續工藝以及制備出薄膜電路的各項特性。因此需要采用先進的濺射設備以及選擇合適的工藝參數。

2.濺射鍍膜是薄膜電路金屬化工藝優選方案
基板金屬化工藝實際上就是薄膜的沉積。沉積薄膜最常用的是物理與化學氣相沉積,化學氣相沉積主要用于沉積介質材料,基板金屬化通常采用物理氣相沉積法。物理氣相沉積主要包括蒸發沉積和濺射沉積,其中蒸發沉積成膜均勻性差,成膜密度低,沉積方向性好。
表 薄膜金屬化制作工藝對比
薄膜電路關鍵工藝——磁控濺射

而濺射鍍膜濺射后基板和金屬膜層間附著力高,成膜均勻性好,薄膜致密,可靠性有保證,可根據生產需要精確控制成膜厚度,生產效率高,對設備儀器、工作環境和操作人員無重大危害。沉積方向性一般,但可以通過增加靶基距來改善,薄膜的金屬化工藝對沉積方向性的要求不高綜合考慮,濺射鍍膜是一種優異的基板金屬化工藝,也是目前薄膜電路較普遍采用的成膜方法。

資料來源:
1.《薄膜電路制備中磁控濺射工藝對樣品性能影響的研究》,陳帥,等.
2.《氮化鋁基薄膜電路基板制作及性能研究》,聶源
3.《高密度通孔薄膜電路工藝技術研究》,柳龍華,解啟林.
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11月22-23日,第二屆陶瓷封裝產業論壇將于石家莊舉辦,七星華創微電子、友威科技等業內知名企業專家將會帶來陶瓷薄膜電路相關主題報告演講,歡迎各位行業朋友與會交流。

艾邦建有陶瓷基板產業群,歡迎上下游企業加入微信群,長按識別二維碼即可加入。

薄膜電路關鍵工藝——磁控濺射

推薦活動:【邀請函】第二屆陶瓷封裝產業論壇(11月22-23日·石家莊)
第二屆陶瓷封裝產業論壇
The 2nd Ceramic Packages Industry Forum

2024年11月22-23日

河北·石家莊
河北翠屏山迎賓館
HeBei Cuipingshan Guesthouse

地址:石家莊市鹿泉區迎賓館街8號

一、會議議程

 

會議簽到

11月21日

14:00-18:00

會議簽到

11月22日

07:30-08:45

會議簽到

會議報告

會主席兼報告嘉賓主持人杉 研究員 中國電子科技集團公司第13研究所

11月22日

時間

演講主題

演講嘉賓

08:45-09:00

開場

艾邦創始人 江耀貴

09:00-09:30

系統級封裝(SiP)用陶瓷基板技術研發與產業化

華中科技大學 教授/武漢利之達科技 創始人 陳明祥

09:30-10:00

超快激光AOD技術顛覆HTCC/LTCC精密鉆孔

德中(天津)技術 戰略發展與市場總監 張卓

10:00-10:30

茶歇

10:30-11:00

厚薄膜混合型HTCC工藝技術的開發

六方鈺成 董事長 劉志輝

11:00-11:30

高可靠封裝的機遇與挑戰

睿芯峰 副總經理 陳陶

11:30-12:00

電子封裝陶瓷基板流延成型工藝及裝備

河北東方泰陽 總經理 吳昂

12:00-13:30

午餐

13:30-14:00

基于陶瓷材料在半導體器件封裝技術領域的應用

北京大學東莞光電研究院 鄭小平 研究員/項目總監

14:00-14:30

B-Stage膠與芯片等溫空腔封裝工藝設備及其特點

佛大華康 高級工程師 劉榮富

14:30-15:00

薄膜技術在電子封裝中的應用

七星華創微電子 工程師 任凱

15:00-15:30

Ceramic seed layer metallization 陶瓷種子層金屬化工藝技術

友威科技 經理 林忠炫

15:30-16:00

茶歇

16:00-16:30

無鉛玻璃漿料在陶瓷和半導體封接中的應用

上海越融科技 總經理 崔煒 博士

16:30-17:00

高性能氮化硅陶瓷產業技術和應用發展現狀

中材高新氮化物陶瓷 首席專家 張偉儒

17:00-17:30

信諾超分散劑在粉體材料納米化及氮化硅陶瓷漿料中的應用

嘉智信諾 董事長 陳永康

17:30-18:00

高品質氮化硅粉體燃燒合成技術新進展

中國科學院理化技術研究所/中科新瓷 高級工程師/總經理 楊增朝

18:00-21:00

答謝晚宴

11月23日

時間

演講主題

演講嘉賓

09:00-09:30

傳感器技術的發展及陶瓷封裝的應用趨勢

鄭州中科集成電路與系統應用研究院 先進封測中心主管 周繼瑞

09:30-10:00

鈣鈦礦型鐵電介質陶瓷開發及應用 電子科技大學 唐斌 教授

10:00-10:30

陶瓷材料的玻璃連接工藝及機理研究 長春工業大學 副院長 朱巍巍

10:30-11:00

封接玻璃粉的開發與應用 天力創 項目經理 于洪林

11:00-11:30

集成電路陶瓷封裝外殼仿真設計 電子科技大學 研究員 邢孟江

11:30-13:30

午餐

贊助&參會報名請聯系李小姐:18124643204(同微信)

薄膜電路關鍵工藝——磁控濺射

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贊助及支持企業:
二、報名方式

方式一:加微信

李小姐:18124643204(同微信)

郵箱:lirongrong@aibang.com

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薄膜電路關鍵工藝——磁控濺射

注意:每位參會者均需要提供信息
方式二:長按二維碼掃碼在線登記報名

薄膜電路關鍵工藝——磁控濺射

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作者 gan, lanjie

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