Šiuolaikinėje elektronikos gamyboje ir aukščiausios klasės{0}}įrangoje keramikos ir metalų derinimas tapo pagrindine technologija. Tradiciškai keramika, kaip tipiškos neorganinės nemetalinės medžiagos, pasižymi aukšta izoliacija, dideliu atsparumu karščiui ir puikiu cheminiu stabilumu, o metalai pasižymi laidumu, plastiškumu ir mechaniniu stiprumu. Šių dviejų tipų medžiagos pasižymi dideliu eksploatacinių savybių skirtumu, tačiau būtent dėl šio skirtumo galima naudoti vienas kitą, o tai lemia esminę keramikos metalizavimo technologiją. Šis procesas leidžia keramikos paviršiui tapti laidiu, suteikiant jiems galimybę jungtis su metalais, todėl galima plačiai naudoti elektroninėse pakuotėse, maitinimo įrenginiuose ir didelio{5}}patikimumo struktūriniuose komponentuose.
Nuolat tobulėjant elektroninėms technologijoms, ypač 5G ryšiui, didelės galios puslaidininkiams ir naujoms energijos sritims, pakavimo medžiagų našumo reikalavimai nuolat auga. Aukšto-dažnio, didelio-galios-tankio įrenginiai veikimo metu sukuria daug šilumos, todėl tiksliai metalizuotų aliuminio oksido keramikos komponentų medžiagų šilumos laidumo, šiluminio plėtimosi atitikimo ir struktūrinio stabilumo standartai keliami aukštesniais standartais. Keraminės medžiagos, ypač aliuminio oksido{7}}pagrindo medžiagos, yra idealus pakavimo pagrindas dėl puikaus šilumos laidumo, elektros izoliacijos ir šiluminio plėtimosi koeficiento, artimo puslaidininkinių medžiagų koeficientui. Apdorota Metallized Ceramics, keramika turi ne tik izoliacijos ir šilumos išsklaidymo funkcijas, bet ir užtikrina patikimas elektros jungtis, tapdama pagrindiniu tiltu, jungiančiu vidines lustas ir išorines grandines.
Praktiškai naudojant metalizuotus keraminius komponentus, ant keraminio paviršiaus paprastai reikia suformuoti metalinį sluoksnį, kuris būtų tvirtai surištas su pagrindu. Šis metalo sluoksnis turi ne tik turėti gerą elektros laidumą, bet ir išlikti stabilus tolesnių suvirinimo procesų metu, kad būtų išvengta delaminacijos ar gedimo. Todėl metalizuotos keramikos šerdis slypi sąsajų sukibimo stiprume ir metalo sluoksnio tankyje. Įprasti procesai apima molibdeno -mangano metodą ir aktyviojo metalo metodą, kai naudojamas aukštoje -temperatūroje esantis sukepinimas, kad metalo milteliai išsisklaidytų ir susijungtų su keramine matrica, taip suformuojant stabilų pereinamąjį sluoksnį.
Tačiau keramikos{0}}su -metalo sujungimas nėra paprastas medžiagų sudėjimo procesas; iš esmės tai sudėtingas procesas, apimantis medžiagų mokslą, termodinamiką ir sąsajų inžineriją. Pirma, keramikos ir metalų šiluminio plėtimosi koeficientų skirtumas yra viena iš pagrindinių sąsajų įtrūkimų priežasčių. Šildant ir vėsinant, abiejų medžiagų susitraukimas ir plėtimasis vyksta asinchroniškai, todėl sąsajoje susidaro didelis šiluminis įtempis. Todėl projektuojant metalizuotos keramikos procesus, siekiant sumažinti įtempių koncentracijos problemas, dažniausiai reikia įvesti tarpinį pereinamąjį sluoksnį arba parinkti metalinę medžiagą su artimesnio atitikimo koeficientu.
Antra, pačios keraminės medžiagos pasižymi itin mažu elektros laidumu, todėl tiesioginis sujungimas naudojant tradicinius suvirinimo būdus yra neįmanomas. Todėl pirmiausia metalizuojant ant paviršiaus turi būti suformuotas laidus sluoksnis, o tik vėliau galima suvirinti arba lituoti. Tai yra viena iš pagrindinių priežasčių, kodėl aliuminio oksido metalizuota keramika plačiai naudojama elektroninių pakuočių srityje. Be to, keramika yra gana trapi ir turi ribotą atsparumą šiluminiam smūgiui. Suvirinimo proceso metu būtina griežtai kontroliuoti temperatūros gradientą ir aušinimo greitį, kad būtų išvengta įtrūkimų ar konstrukcijos pažeidimų.
Proceso valdymo požiūriu veiksniai, turintys įtakos metalizacijos kokybei, daugiausia apima metalizacijos formulę, sukepinimo temperatūrą ir laikymo laiką bei metalo sluoksnio mikrostruktūrą. Tinkamos sudėties dizainas yra pagrindas pasiekti didelio{1}}tvirto metalizuoto keramikos komponentus. Skirtingos metalo miltelių ir priedų proporcijos tiesiogiai veikia galutinį sukibimo stiprumą ir laidumą. Sukepinimo temperatūros paprastai skirstomos į žemos, vidutinės, aukštos ir itin{4}}aukštos temperatūros diapazonus. Per žema temperatūra lems nepakankamą metalo dalelių difuziją, o esant per aukštai temperatūrai metalo sluoksnis gali sutrupėti arba atsiskirti. Todėl norint pasiekti stabilų veikimą, labai svarbu tiksliai valdyti sukepinimo kreivę.
Kalbant apie mikrostruktūrą, aukštos kokybės metalizacijos sluoksnis turėtų turėti tankią ir vienodą mikrostruktūrą, sklandžiai pereiti tarp sąsajų ir be akivaizdžių trapių fazių. Ši konstrukcija ne tik pagerina suvirinimo patikimumą, bet ir veiksmingai stabdo įtrūkimų plitimą, prailgindama bendrą tarnavimo laiką. Pavyzdžiui, precizinio metalizuoto aliuminio oksido keramikos komponentuose optimizuojant miltelių dalelių dydžio pasiskirstymą ir sukepinimo procesus metalo sluoksnyje paprastai sukuriamas ištisinis, tankus laidus tinklas, atitinkantis didelio -patikimumo reikalavimus.
Be to, proceso parametrai, tokie kaip miltelių dalelių dydis, dengimo būdas ir dangos storis, taip pat daro didelę įtaką galutinei kokybei. Per smulkūs milteliai gali susikaupti, o tai turi įtakos dangos vienodumui; per stambiems milteliams reikia aukštesnės sukepinimo temperatūros, todėl sunku valdyti proceso langą. Todėl gaminant didelio grynumo aliuminio oksido tikslaus pažangiojo keraminio metalizavimo dalis, norint užtikrinti kiekvienos aliuminio oksido keramikos dalių partijos precizinio apdirbimo nuoseklumą ir stabilumą, paprastai reikalingas griežtas proceso patikrinimas ir parametrų optimizavimas.
Apibendrinant galima pasakyti, kad keramikos metalizavimo technologija yra labai svarbus tiltas, jungiantis dviejų tipų medžiagas, turinčias labai skirtingas savybes, o jos tobulinimo lygis tiesiogiai veikia bendrą aukščiausios klasės elektronikos gamybos našumą ir patikimumą. Nuolat tobulėjant medžiagų mokslui ir gamybos procesams, keramikos metalizavimas parodys didesnį pritaikymo potencialą esant didesniam galios tankiui, sudėtingesnėms struktūroms ir reiklesnėms aplinkoms.
Jei siekiate didelio-patikimumo, didelio-jėgumometalizuoti keraminiai komponentaisprendimus, susisiekite su mumis. Mes suteiksime profesionalų medžiagų parinkimą ir procesų palaikymą, pritaikytą jūsų taikymo poreikiams, palengvindami stabilų projekto įgyvendinimą ir našumo didinimą.
Susisiekite su mumis
