2. Proses Eksperimental
2.1 Curing Film Adhesive
Iku diamati sing langsung nggawe film karbon utawa ikatan karo kertas grafit ingwafer SiCdilapisi karo adhesive nyebabake sawetara masalah:
1. Ing kahanan vakum, film adhesive ingwafer SiCngembangake tampilan kaya skala amarga pelepasan udara sing signifikan, nyebabake porositas permukaan. Iki nyegah lapisan adesif saka ikatan sing bener sawise karbonisasi.
2. Sajrone ikatan, ingwaferkudu diselehake ing kertas grafit bebarengan. Yen repositioning occurs, tekanan ora rata bisa nyuda uniformity adhesive, negatif impact kualitas iketan.
3. Ing operasi vakum, release saka online saka lapisan adhesive nyebabake peeling lan tatanan saka akeh voids ing film adesif, asil ing cacat iketan. Kanggo ngatasi masalah kasebut, pre-drying adhesive ingwafer kanglumahing iketan nggunakake piring panas sawise muter-lapisan dianjurake.
2.2 Proses Karbonisasi
Proses nggawe film karbon ingwafer biji SiClan ikatan menyang kertas grafit mbutuhake carbonization saka lapisan adhesive ing suhu tartamtu kanggo mesthekake iketan nyenyet. Karbonisasi lapisan adesif sing ora lengkap bisa nyebabake dekomposisi sajrone wutah, ngeculake impurities sing mengaruhi kualitas pertumbuhan kristal. Mulane, njamin karbonisasi lengkap saka lapisan adesif iku penting kanggo ikatan densitas dhuwur. Panliten iki nyinaoni pengaruh suhu ing karbonisasi adesif. Lapisan seragam photoresist ditrapake ingwaferlumahing lan diselehake ing tungku tabung ing vakum (<10 Pa). Suhu diunggahake menyang tingkat prasetel (400 ℃, 500 ℃, lan 600 ℃) lan dijaga nganti 3-5 jam kanggo entuk karbonisasi.
Eksperimen sing dituduhake:
Ing 400 ℃, sawise 3 jam, film adesif ora carbonize lan katon abang peteng; ora ana owah-owahan sing signifikan sawise 4 jam.
Ing 500 ℃, sawise 3 jam, film dadi ireng nanging isih ditularaké cahya; ora ana owah-owahan sing signifikan sawise 4 jam.
Ing 600 ℃, sawise 3 jam, film dadi ireng tanpa transmisi cahya, nuduhake carbonization lengkap.
Dadi, suhu ikatan sing cocog kudu ≥600 ℃.
2.3 Proses Aplikasi Adhesive
Keseragaman film adesif minangka indikator kritis kanggo ngevaluasi proses aplikasi adesif lan njamin lapisan ikatan seragam. Bagean iki nylidiki kacepetan muter optimal lan wektu lapisan kanggo kekandelan film adhesive beda. Keseragaman
u saka kekandelan film ditetepake minangka rasio saka kekandelan film minimal Lmin kanggo kekandelan film maksimum Lmax liwat wilayah migunani. Limang poin ing wafer dipilih kanggo ngukur ketebalan film, lan keseragaman diitung. Gambar 4 nggambarake titik pangukuran.
Kanggo ikatan kapadhetan dhuwur antarane wafer SiC lan komponen grafit, ketebalan film adesif sing disenengi yaiku 1-5 µm. Kekandelan film 2 µm dipilih, ditrapake kanggo persiapan film karbon lan proses ikatan kertas wafer/grafit. Parameter spin-coating optimal kanggo adhesive carbonizing yaiku 15 s ing 2500 r / min, lan kanggo adhesive ikatan, 15 s ing 2000 r / min.
2.4 Proses Ikatan
Sajrone ikatan wafer SiC menyang kertas grafit / grafit, penting banget kanggo ngilangi hawa lan gas organik sing diasilake sajrone karbonisasi saka lapisan ikatan. Penghapusan gas sing ora lengkap nyebabake kekosongan, nyebabake lapisan ikatan sing ora kandhel. Udara lan gas organik bisa dievakuasi kanthi nggunakake pompa minyak mekanik. Kaping pisanan, operasi terus-terusan saka pompa mekanik njamin ruang vakum tekan watese, saéngga mbusak udara lengkap saka lapisan ikatan. Munggah suhu kanthi cepet bisa nyegah eliminasi gas pas wektune sajrone karbonisasi suhu dhuwur, mbentuk rongga ing lapisan ikatan. Sifat adhesive nuduhake outgassing sing signifikan ing ≤120 ℃, stabil ing ndhuwur suhu iki.
Tekanan njaba ditrapake sajrone ikatan kanggo nambah kapadhetan film adesif, nggampangake pengusiran udara lan gas organik, sing nyebabake lapisan ikatan kanthi kapadhetan dhuwur.
Ing ringkesan, kurva proses ikatan sing ditampilake ing Gambar 5 dikembangake. Ing tekanan tartamtu, suhu diunggahake menyang suhu outgassing (~ 120 ℃) lan ditahan nganti outgassing rampung. Banjur, suhu tambah nganti suhu karbonisasi, dijaga nganti suwene sing dibutuhake, disusul pendinginan alami menyang suhu kamar, ngeculake tekanan, lan ngilangi wafer sing diikat.
Miturut bagean 2.2, film adesif kudu karbonisasi ing 600 ℃ luwih saka 3 jam. Mulane, ing kurva proses iketan, T2 disetel kanggo 600 ℃ lan t2 kanggo 3 jam. Nilai optimal kanggo kurva proses ikatan, ditemtokake liwat eksperimen ortogonal sing nyinaoni efek tekanan ikatan, wektu pemanasan tahap pertama t1, lan wektu pemanasan tahap kapindho t2 ing asil ikatan, ditampilake ing Tabel 2-4.
Asil dituduhake:
Ing tekanan ikatan 5 kN, wektu pemanasan nduwe pengaruh minimal ing ikatan.
Ing 10 kN, area kekosongan ing lapisan ikatan mudhun kanthi pemanasan tahap pertama sing luwih dawa.
Ing 15 kN, ndawakake pemanasan tahap pisanan nyuda voids, pungkasane ngilangi.
Efek wektu pemanasan tahap kapindho ing ikatan ora katon ing tes ortogonal. Ndandani tekanan ikatan ing 15 kN lan wektu pemanasan tahap pertama ing 90 menit, wektu pemanasan tahap kapindho 30, 60, lan 90 menit kabeh nyebabake lapisan ikatan padhet sing ora kosong, sing nuduhake wektu pemanasan tahap kapindho wis impact sethitik ing ikatan.
Nilai optimal kanggo kurva proses ikatan yaiku: tekanan ikatan 15 kN, wektu pemanasan tahap pertama 90 menit, suhu tahap pertama 120 ℃, wektu pemanasan tahap kapindho 30 menit, suhu tahap kapindho 600 ℃, lan wektu ditahan tahap kapindho 3 jam.
Wektu kirim: Jun-11-2024