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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(dǎo)體、無(wú)源器件和絕緣介質(zhì)膜相互交疊的多層互連電路結(jié)構(gòu)。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(guān)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(guò)把磁場(chǎng)加入靶材的平行反向上,利用電磁感應(yīng)原理,控制離子轟擊基板,以達(dá)到高速低溫濺射的目的。在整個(gè)工藝過(guò)程中,會(huì)充入大約0.1-20Pa左右的惰性氬氣 Ar作為載體,來(lái)保證工藝過(guò)程充分放電,各個(gè)電子都在高速朝待加工基板表面飛行,因?yàn)橛写怪彪妶?chǎng)進(jìn)行干擾,電子會(huì)進(jìn)行偏轉(zhuǎn),而被迫聚集于各個(gè)金屬靶材的等離子化位置,該區(qū)域密度較高,通過(guò)大量反復(fù)的運(yùn)動(dòng)后,金屬陽(yáng)離子+能量會(huì)逐漸下降,而脫離磁場(chǎng)的控制,最終沉積于基板、腔室擋板或靶材陽(yáng)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(guān)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(fù)合膜層厚度為4μm-7μm,如果完全采用濺射的辦法,不僅時(shí)間長(zhǎng),而且濺射靶的利用率極低,膜層結(jié)構(gòu)也不好。為此,先濺射50nm~80nm厚的Cr膜,再濺射300nm~400nm厚的Cu膜對(duì)基板進(jìn)行金屬化,再電鍍Cu-Ni-Au復(fù)合膜層進(jìn)行加厚,達(dá)到薄膜電路需要的厚度。

在經(jīng)過(guò)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(xù)工藝以及制備出薄膜電路的各項(xiàng)特性。因此需要采用先進(jìn)的濺射設(shè)備以及選擇合適的工藝參數(shù)。

2.濺射鍍膜是薄膜電路金屬化工藝優(yōu)選方案
基板金屬化工藝實(shí)際上就是薄膜的沉積。沉積薄膜最常用的是物理與化學(xué)氣相沉積,化學(xué)氣相沉積主要用于沉積介質(zhì)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(fā)沉積和濺射沉積,其中蒸發(fā)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(duì)比
薄膜電路關(guān)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(jù)生產(chǎn)需要精確控制成膜厚度,生產(chǎn)效率高,對(duì)設(shè)備儀器、工作環(huán)境和操作人員無(wú)重大危害。沉積方向性一般,但可以通過(guò)增加靶基距來(lái)改善,薄膜的金屬化工藝對(duì)沉積方向性的要求不高。綜合考慮,濺射鍍膜是一種優(yōu)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(lái)源:
1.《薄膜電路制備中磁控濺射工藝對(duì)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(shù)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(chǎn)業(yè)論壇將于石家莊舉辦,七星華創(chuàng)微電子、友威科技等業(yè)內(nèi)知名企業(yè)專家將會(huì)帶來(lái)陶瓷薄膜電路相關(guān)主題報(bào)告演講,歡迎各位行業(yè)朋友與會(huì)交流。

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薄膜電路關(guān)鍵工藝——磁控濺射

推薦活動(dòng):【邀請(qǐng)函】第二屆陶瓷封裝產(chǎn)業(yè)論壇(11月22-23日·石家莊)
第二屆陶瓷封裝產(chǎn)業(yè)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(qū)迎賓館街8號(hào)

一、會(huì)議議程

 

會(huì)議簽到

11月21日

14:00-18:00

會(huì)議簽到

11月22日

07:30-08:45

會(huì)議簽到

會(huì)議報(bào)告

會(huì)主席兼報(bào)告嘉賓主持人杉 研究員 中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第13研究所

11月22日

時(shí)間

演講主題

演講嘉賓

08:45-09:00

開(kāi)場(chǎng)

艾邦創(chuàng)始人 江耀貴

09:00-09:30

系統(tǒng)級(jí)封裝(SiP)用陶瓷基板技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化

華中科技大學(xué) 教授/武漢利之達(dá)科技 創(chuàng)始人 陳明祥

09:30-10:00

超快激光AOD技術(shù)顛覆HTCC/LTCC精密鉆孔

德中(天津)技術(shù) 戰(zhàn)略發(fā)展與市場(chǎng)總監(jiān) 張卓

10:00-10:30

茶歇

10:30-11:00

厚薄膜混合型HTCC工藝技術(shù)的開(kāi)發(fā)

六方鈺成 董事長(zhǎng) 劉志輝

11:00-11:30

高可靠封裝的機(jī)遇與挑戰(zhàn)

睿芯峰 副總經(jīng)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(yáng) 總經(jīng)理 吳昂

12:00-13:30

午餐

13:30-14:00

基于陶瓷材料在半導(dǎo)體器件封裝技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用

北京大學(xué)東莞光電研究院 鄭小平 研究員/項(xiàng)目總監(jiān)

14:00-14:30

B-Stage膠與芯片等溫空腔封裝工藝設(shè)備及其特點(diǎn)

佛大華康 高級(jí)工程師 劉榮富

14:30-15:00

薄膜技術(shù)在電子封裝中的應(yīng)用

七星華創(chuàng)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(shù)

友威科技 經(jīng)理 林忠炫

15:30-16:00

茶歇

16:00-16:30

無(wú)鉛玻璃漿料在陶瓷和半導(dǎo)體封接中的應(yīng)用

上海越融科技 總經(jīng)理 崔煒 博士

16:30-17:00

高性能氮化硅陶瓷產(chǎn)業(yè)技術(shù)和應(yīng)用發(fā)展現(xiàn)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(yīng)用

嘉智信諾 董事長(zhǎng) 陳永康

17:30-18:00

高品質(zhì)氮化硅粉體燃燒合成技術(shù)新進(jìn)展

中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所/中科新瓷 高級(jí)工程師/總經(jīng)理 楊增朝

18:00-21:00

答謝晚宴

11月23日

時(shí)間

演講主題

演講嘉賓

09:00-09:30

傳感器技術(shù)的發(fā)展及陶瓷封裝的應(yīng)用趨勢(shì)

鄭州中科集成電路與系統(tǒng)應(yīng)用研究院 先進(jìn)封測(cè)中心主管 周繼瑞

09:30-10:00

鈣鈦礦型鐵電介質(zhì)陶瓷開(kāi)發(fā)及應(yīng)用電子科技大學(xué) 唐斌 教授

10:00-10:30

陶瓷材料的玻璃連接工藝及機(jī)理研究長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué) 副院長(zhǎng) 朱巍巍

10:30-11:00

封接玻璃粉的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用天力創(chuàng) 項(xiàng)目經(jīng)理 于洪林

11:00-11:30

集成電路陶瓷封裝外殼仿真設(shè)計(jì)電子科技大學(xué) 研究員 邢孟江

11:30-13:30

午餐

贊助&參會(huì)報(bào)名請(qǐng)聯(lián)系李小姐:18124643204(同微信)

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贊助及支持企業(yè):
二、報(bào)名方式

方式一:加微信

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薄膜電路關(guān)鍵工藝——磁控濺射

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