एल्युमीनियम नाइट्राइड (AlN) उच्च कठोरता और अत्यधिक भंगुरता वाला एक प्रीमियम तकनीकी सिरेमिक है। नमनीय धातुओं के विपरीत, सिंटेड AlN को पारंपरिक मोड़, मुद्रांकन या झुकने से आकार नहीं दिया जा सकता है। यांत्रिक तनाव के तहत इसके किनारों के छिलने और संरचनात्मक टूटने का खतरा अत्यधिक होता है।
नतीजतन, उच्च उत्पाद पैदावार और स्थिर थर्मल प्रदर्शन प्राप्त करने के लिए विशेष परिशुद्धता मशीनिंग में महारत हासिल करना महत्वपूर्ण है, जैसे डाइसिंग, माइक्रो ड्रिलिंग और सतह पॉलिशिंग। वैश्विक इलेक्ट्रॉनिक्स और सेमीकंडक्टर उद्योग मुख्य रूप से चार मुख्य मशीनिंग विधियों पर निर्भर हैं:
1. परिशुद्धता यांत्रिक पीसने (मानक आकार देने)
यह बुनियादी ज्यामितीय आकार देने, मोटाई नियंत्रण और समतल पोस्ट {{0}सिन्डर्ड वारपेज के लिए मूलभूत विधि है।
यह कैसे काम करता है: उच्च गति, हीरे की नोक वाले पीसने वाले पहिये भारी सामग्री को हटाने के लिए कठोर सिरेमिक मैट्रिक्स को काटते हैं।
फायदे और नुकसान: यह थोक, सपाट सब्सट्रेट्स के लिए उच्च आयामी स्थिरता और लागत दक्षता प्रदान करता है। हालाँकि, यांत्रिक पीसने से तीव्र शारीरिक संपीड़न होता है, जिससे किनारे के छिलने का खतरा होता है। यह जटिल ज्यामिति या सूक्ष्म-विअस को संभाल नहीं सकता है। थर्मल स्ट्रेस फ्रैक्चर को रोकने के लिए निरंतर जल शीतलन अनिवार्य है।
2. परिशुद्धता लेजर मशीनिंग(माइक्रोस्ट्रक्चर के लिए मुख्य प्रक्रिया)
लेज़र प्रसंस्करण डाइसिंग, स्क्राइबिंग, स्लाइसिंग और उच्च{{2}अंत इलेक्ट्रॉनिक सबस्ट्रेट्स की जटिल सूक्ष्म मशीनिंग के लिए उद्योग का मानक समाधान है।
यह कैसे काम करता है: एक गैर-{0}}संपर्क, उच्च-{1}}ऊर्जा वाली लेजर किरण किसी भी भौतिक उपकरण दबाव के बिना प्रोग्राम किए गए पथ के साथ सामग्री को वाष्पीकृत करती है।
फायदे और नुकसान: यांत्रिक तनाव को खत्म करके, लेजर मशीनिंग सूक्ष्म दरारें और किनारों के छिलने को पूरी तरह से रोकती है। यह माइक्रोन स्तर की सहनशीलता प्राप्त करता है, जिससे माइक्रो के अति बारीक सरणी, संकीर्ण स्लॉट और अनियमित आकृतियां सक्षम होती हैं। यह इसे बड़े पैमाने पर {{6}उच्च घनत्व वाले सेमीकंडक्टर पैकेजिंग और उच्च {{8}पावर आईजीबीटी मॉड्यूल के उत्पादन के लिए पूर्ण कोर तकनीक बनाता है।
3. अल्ट्रा-प्रिसिजन लैपिंग और सीएमपी (नैनो-स्केल सरफेस फिनिशिंग)
AlN सिंगल - क्रिस्टल सब्सट्रेट्स और उन्नत ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक वेफर्स के लिए, सतह खुरदरापन और समतलता डाउनस्ट्रीम सेमीकंडक्टर थिन - फिल्म एपिटैक्सी की सफलता को निर्धारित करती है।
यह कैसे काम करता है: यह प्रक्रिया अत्यधिक बारीक हीरे के घोल और रासायनिक पैड का उपयोग करके केमिकल मैकेनिकल पॉलिशिंग (सीएमपी) के साथ डबल-पक्षीय मैकेनिकल लैपिंग को जोड़ती है।
फायदे और नुकसान: यह सतह के उप-विषय दोषों, सूक्ष्म खरोंचों और सूक्ष्म उभारों को दूर करता है, सतह के खुरदरेपन को नैनोमीटर स्केल (रा) तक कम करता है।<1mm). This perfect mirror finish ensures uniform epitaxial crystal growth and heavily boosts device reliability.
4. डाउनस्ट्रीम सतह संशोधन और धातुकरण
जैसा कि -मशीनित AlN उच्च सतह जड़ता प्रदर्शित करता है और आर्द्र वातावरण में मामूली हाइड्रोलिसिस से गुजर सकता है। सर्किटरी के लिए सामग्री तैयार करने के लिए मशीनिंग के बाद विशेष सतह उपचारों को तैनात किया जाता है।
यह कैसे काम करता है: मैग्नेट्रोन स्पटरिंग, वैक्यूम वाष्पीकरण, या पेस्ट सिंटरिंग जैसी प्रक्रियाएं सिरेमिक सतह (धातुकरण) पर एक स्थानीय धातु की परत लगाती हैं।
फायदे और नुकसान: यह उपचार एएलएन सब्सट्रेट को उत्कृष्ट सोल्डरेबिलिटी और वायर बॉन्डिंग क्षमताएं प्रदान करता है, जो कच्चे सिरेमिक को कार्यात्मक डीबीसी/डीपीसी सर्किट बोर्ड में बदल देता है। यह ऑक्सीकरणरोधी और नमीरोधी सुरक्षात्मक परतें भी जमा करता है, जो ऊबड़-खाबड़ औद्योगिक परिस्थितियों में घटक के परिचालन जीवनकाल को बढ़ाता है।
कुल मिलाकर, एल्युमीनियम नाइट्राइड के प्रसंस्करण में मुख्य चुनौती इसकी भौतिक विशेषताओं में निहित है {{0}विशेष रूप से इसकी उच्च कठोरता, उच्च भंगुरता और त्रुटि के लिए कम सहनशीलता {{1}जिसके लिए उच्च{{2}परिशुद्धता, कम {{3}तनाव, या यहां तक कि गैर-संपर्क प्रसंस्करण तकनीकों के उपयोग की आवश्यकता होती है।
प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी में निरंतर प्रगति, विशेष रूप से सटीक लेजर मशीनिंग में, एल्यूमीनियम नाइट्राइड के तेजी से विकास को पारंपरिक औद्योगिक सिरेमिक में उपयोग की जाने वाली सामग्री से उच्च {{0}अंत अर्धचालक - ग्रेड अनुप्रयोगों में उपयोग करने के लिए प्रेरित कर रही है।
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