02.10.2013 21:31
Консультации.
Просмотров всего: 6272; сегодня: 1.

Высокоселективная химическая металлизация лазерного рисунка на керамических подложках, керамике

Предлагаем более эфективный подход в решении вопроса по высокоселективной химической металлизации лазерного рисунка на керамических подложках, керамике и кристаллах.

Технологический процесс позволяет строго избирательно наносить химическим способом на облученную лазером поверхность никель, кобальт, марганец, хром, вольфрам, молибден, индий, галлий, палладий, платину, медь, серебро, золото, олово, кадмий, железо.

Металлизацию можно осуществлять, как монолит со строго заданной толщиной, так и слоями в любой очередности, в виде сплавов перечисленных металлов, а так же сплавов легированных фосфором, бором, мышьяком, углеродом, кремнием. Все выше перечисленное наносится на оксиды, карбиды, нитриды, как алюминия, бора, магния, кальция, кремния, так и на природные камни - рубин, сапфир, алмаз, изумруд и тому подобное.

Область применения: - электроника, медицинская техника, ювелирное производство.

Подробнее…

- Традиционно используются керамические подложки на основе алюмооксида, ситаллов, эмалированных сталей. Сам коммутационный рисунок получают металлизируя подложки по пленочной или толстопленочной технологии, используя метод фотолитографии.

Эти технологии на протяжении тридцати лет практически не претерпели изменений, хотя груз технологических ограничений явно сдерживает процесс развития микро и оптоэлектроники на фоне выраженных достижений в элементарной базе.

- Естественно попытки уплотнить коммутацию были: - использование рентгеновской и электронной литографии, а также поиск новых теплопроводных диэлектрических подложек.

Однако практически ширина проводников и зазор между ними не удается сделать менее 100 мкм. Причем достигается это методами тонкопленочной технологии. А использование такой, уже известной сегодня, керамики на основе A1N не представляется возможным потому, что она плохо полируется. В результате сложилась критическая ситуация.

Получены новые материалы для подложек: нитрид алюминия, нитрид кремния, карбид кремния, рубины, лейкосапфиры, алмазная керамика, обладающие уникальным сочетанием свойств. Высокая теплопроводность, хорошие диэлектрические характеристики, высокая механическая прочность, низкий коэффициент температурного линейного расширения. А соответствующей по уровню технологии селективной металлизации нет.

- Предлагается новый, нетрадиционный метод высокоселективной металлизации практически любых твердых материалов, в том числе и новых, вышеперечисленных.

Работа развивалась в два этапа.

- Первый основывался на эффекте приобретения электрической проводимости поверхностью материалов под действием лазерного излучения. К ним принадлежат такие инкогруэнтно-плавящиеся материалы как A1N, Si3N4, SiC, которые разлагаются при плавлении с выделением проводящей фазы, а также материалы, в которых под действием лазерного излучения за счет полиморфных превращений появляется проводящая фаза. Этим воспользовался для создания проводящего рисунка на поверхности диэлектрической подложки. Для усиления таких проводников, т.е. увеличения их электрической проводимости, была разработана технология селективного осаждения никеля на лазерный рисунок. Такие работы проводились в начале девяностых годов в Америке, Японии и нами.

Имеются соответствующие патенты и авторские свидетельства.

Недостатком нового метода являлось:

- необходимость в специальных материалах;

- зависимость электропроводимости комбинированного проводника (проводящая фаза, возникающая после лазерного облучения плюс слой никеля) от свойств этой проводящей фазы, в частности от величины ее электрического сопротивления.

Учитывая определенную неоднородность материала и колебание свойств от одной пластины к другой в таких параметрах как плотность и пористость, это влияло на воспроизводимость процесса создания коммутационные плат с заданными свойствами.

Сегодня предлагается новый метод селективной металлизации, практически, любого твердого тела, где инструментом для предварительной активизации и создания необходимого рисунка является лазерный луч. При этом совершенно нет необходимости в том, чтобы при лазерной обработке возникала проводящая фаза или какое либо специальное химическое вещество. Для активизации достаточно предварительного изменения агрегатного состояния вследствие чего возникают разу порядочные или разорванные связи. Грубо говоря, следует лишь освежить поверхность. Далее для того, чтобы осадить металл на поверхность подложки, активизированную лазерным лучом необходимо погрузить подложку в соответствующий раствор и выдержать при определенной температуре.

- Таким образом, могут высаживаться: никель, золото, серебро, индий, галлии, молибден, вольфрам и многие другие металлы.

И Так, предлагается комбинированная технология получения сверхплотных, прозрачных и не прозрачных 2-х сторонних коммутационных плат с 3-х мерным рисунком для поверхностного монтажа высокотеплопроводной керамики, а теперь уже и кристаллов.

Даже первые шаги использования новой технологии, поражают своими уникальными возможностями, а еще больше перспективами применения.

Нами ранее изготавливались платы для миниатюрного оптоэлектронного коммутатора, - на пример, размером 52x52x1,5мм из нитрида алюминия, лейкосапфира и рубина снабженные по торцам пленочным холодильником, поддерживающим температуру платы на 4,5 градуса прохладнее окружающей среды.

На фотографии изображены две ее поверхности. Лазерным лучом получены базовые отверстия диаметром 2,5мм, 255 отверстий, диаметром 750мкм по периферии для впайки золотых штырьков разъема и 255 отверстий диаметром 120мкм в центре, которые должны обеспечить непосредственный контакт от кристалла GaAs (арсенида галлия) к кристаллу Si (кремния). Проводимые дорожки имеют ширину 60 мкм и зазор 40 мкм. И это не придел.

Достигнут результат, когда ширина дорожки составляет 40 мкм, а зазор между ними 20 мкм. При этом слоевое сопротивление менее 0,025 ОМ/КВАДРАТ, Сопротивление изоляции между ними более 10 Ом. Паразитная емкость — десятые доли pF при диэлектрической проницаемости материала подложки 10 -11.

Использование высокотеплопроводной подложки позволяет рассеять и сбросить тепло вдоль подложки от 10- ватного кристалла кремния и не подвергать опасности кристалл арсенида галлия.

Теперь несколько примеров, где можно применить эту технологию:

1. СВЧ техника, теплопроводные кристаллы, например рубины с теплопроводностью = 250 Вт/мК°, со специальной разводкой металлизации.

- Область применения - космическая техника.

2. Оптоэлектронные разъемы для спецтехники и для компьютеров нового поколения.

3. Кристалла держатели для мощных без корпусных кристаллов (спецтехника, бытовая техника).

4. Ювелирная промышленность (писать, рисовать золотом и серебром по любому камню, любых размеров), скоростная огранка алмазов

5. Медицинская техника:

- микро нагреватели для остановки крови при хирургических операциях;

- керамические скальпели с нагревателем;

- стоматологический, керамический нож для работы с самыми современными материалами, пластификатором для пломбирования зубов.

6. Холодильники (кулеры) целевого назначения, портативные холодильники без фреона, в том числе бытового назначения. Кондиционеры нового поколения.

Проблема контактов, как известно проблема микроэлектроники. В большинстве случаев используется дорогостоящая вакуумная техника. Новая технология позволяет, практически, в домашних условиях осуществлять металлизацию поверхности многих твердых материалов. Достаточно наличия лазера, термостата и специального раствора.

При заинтересованности этой технологией, - предоставим более полную информацию.

p.s. Ожидаем Ваших предложений по сотрудничеству на взаимовыгодных условиях.

16. Технология изготовления и применения клеящих, монтажных эмалей холодного отверждения с высокой адгезией, регулируемых коэффициентом теплового расширения и рабочей температурой 1,7 до 2200 градусов Кельвина.

- При нормальных условиях настоящие компаунды представляют собой элемент органической пасты, которые твердеют при 60 градусах Цельсия в течении 30-36 секунд.

Область применения неограниченна - от клея и монтажа до футеровки.

При заинтересованности этой технологией предоставим более полную информацию.

Ожидаем Ваших предложений по сотрудничеству на взаимовыгодных условиях.


Институт представляет собой группу специалистов с многолетним опытом в изобретательстве и разработке новых технологий в науке, технике и медицине - таких как энергетика, энергосбережение, альтернативная энергетика, двигателестроение, насосы, компрессоры, приводы, буровые установки, фильтры, веломобили, оружие, технологии полезные в производстве и строительстве и т.п.

Учеными нашего НИИ разработано более 800 технологий и изобретений, на которые получены патенты СССР, России, Украины и других государств.


Ньюсмейкер: Институт прогресса технологий — 18 публикаций

Интересно:

Николас Руни – о русской культуре, миссии документального кино
05.11.2026 18:30 Интервью, мнения
Николас Руни – о русской культуре, миссии документального кино
Британский режиссер и сценарист Николас Руни – член жюри международного конкурса студенческих фильмов на XXI Международном кинофестивале «Победили вместе» имени Владимира Меньшова – обсудил с ведущей рубрики о кино в журнале «Международная жизнь», членом жюри прессы МКФ «Победили вместе» Аидой Соболевой фестиваль, прошедший в Москве и Сочи с 14 по 24 сентября 2026 года. А.С.: В вашем творчестве, особенно в фильме-беседе с Александром Дугиным «Волк в лунном свете», чувствуется острый интерес к России, к ее философским поискам. Откуда он? Н.Р.: Интерес к России и ее культуре зародился у меня давно: я всегда был неравнодушен к русской опере и балету. В Европе, изучая латинскую и греческую философию, параллельно слушал курсы по русской литературе, погружаясь в произведения Чехова, Тургенева, Достоевского и Толстого. Около пятнадцати лет назад, уже имея магистерскую степень по философии и...
Выставка живописи Галлинды Траоре в арт-резиденции «Дом Ангелов»
01.11.2026 10:24 Мероприятия
Выставка живописи Галлинды Траоре в арт-резиденции «Дом Ангелов»
С 8 по 15 ноября в арт-резиденции Соловьевых «Дом Ангелов» в Санкт-Петербурге пройдёт выставка Галлинды Траоре «Истинная ценность жизни». В экспозиции будут представлены живописные произведения, посвящённые внутреннему миру человека, поиску душевной опоры и переживанию связи с окружающим миром. Открытие 8 ноября объединит живопись, музыку и поэзию. Что наполняет жизнь смыслом? Где человек находит силы в периоды перемен? Как услышать собственные чувства за повседневными заботами и ожиданиями окружающих? Эти вопросы определяют круг художественных поисков Галлинды Траоре. Её живопись обращена к состояниям, которые трудно выразить словами: пробуждению внутренней силы, ощущению уязвимости, стремлению к близости и обретению покоя. Цвет, пластика и ритм становятся средствами разговора о личном опыте, в котором каждый зритель может узнать что-то своё. На выставке художница представит авторский...
Велесова ночь – откуда она взялась?
30.10.2026 13:53 Аналитика
Велесова ночь – откуда она взялась?
Вот уже ежегодно с приближением последних чисел октября в сети появляются странные сообщения о Велесовой ночи, которая якобы проходит с 31 октября на 1 ноября. Велесову ночь называют древним славянским праздником. Так ли это на самом деле и собственно когда появилась Велесова ночь? Итак, мы можем услышать, что Велесова ночь – древний праздник славян, посвященный смене времен года, как бы переходу от осени к зиме. Якобы в ночь на 1 ноября Белобог передает колесо года Чернобогу, и тогда стирается грань межу явью, навью и правью, т.е. нашим миром, загробным и миром богов. Духи, согласно легенде, начинают свободно гулять по земле в эту ночь, а люди могут соприкоснуться с миром духов – посредством гаданий и магической практики. При этом, утверждается, что древние славяне в Велесову ночь отсиживались по домам, боясь встретиться с нечистыми духами, у домов разжигали костры, а если и выходили...
Князь Гагарин о роли дворянства, духовности, вере и будущем России
27.10.2026 19:03 Персоны
Князь Гагарин о роли дворянства, духовности, вере и будущем России
"Служение, а не привилегии": князь Григорий Григорьевич Гагарин о роли дворянства, духовности, вере и будущем России. Если спросить современного молодого человека: «Что ты знаешь о дворянстве?» - чаще всего в ответ услышишь про балы, усадьбы, дуэли и привилегии. Образ получается красивый, но очень поверхностный. А между тем есть люди, которые пытаются показать другую сторону этого наследия: не блеск и роскошь, а ответственность, труд и служение. Один из таких людей - князь Григорий Григорьевич Гагарин (родился в 1945 году), предводитель Московского регионального Дворянского Собрания, общественный деятель, для которого дворянство - прежде всего нравственный выбор и долг перед Родиной. Эта статья - не про «аристократическую элиту», а про то, как историческая память, вера и гражданская позиция могут быть не музейными экспонатами, а живой основой для личного пути. Особенно это важно для...
Валерий Рузин: документалистика - часть культурно-исторического кода
26.10.2026 13:28 Персоны
Валерий Рузин: документалистика - часть культурно-исторического кода
Для профессионального медиасообщества и индустрии кино документальное кино — это не только жанр, но и сложная производственная, этическая и коммуникационная система. В этом контексте фигура Валерия Рузина интересна не столько как биография отдельного деятеля, сколько как пример институционального проектирования: он последовательно выстраивает инфраструктуру, где документалистика становится механизмом сохранения культурного и исторического кода, а также каналом международного диалога. Профессионализация документалистики: ЕАТР как площадка стандартов и экспертизы Как президент Евразийской академии телевидения и радио (ЕАТР), Валерий Рузин делает ставку на профессиональные стандарты документального производства. В индустрии, где границы между репортажем, расследованием, арт‑документалистикой и просветительским видео размываются, именно институциональная экспертиза становится фильтром...