Na področju visoko{0}}napetostne močnostne elektronike, vakuumskih naprav, avtomobilske elektronike in naprednih polprevodniških embalažnih sistemov se je doseganje zanesljive metalizacije aluminijevega oksida izkazalo kot kritičen inženirski izziv. Čeprav imajo čisti keramični materiali-, kot sta aluminijev oksid (Al₂O₃) in aluminijev nitrid (AlN)-odlične izolacijske lastnosti in toplotno stabilnost, jih ni mogoče neposredno variti ali spajkati na kovine.
Ravno v tem kontekstu ima postopek metalizirane keramike iz aluminijevega oksida za lepljenje ključno vlogo. Z oblikovanjem funkcionalne kovinske plasti na keramični površini ta postopek omogoča zanesljivo spajkanje, tesnjenje in električno povezavo med keramiko in kovinami. Brez tega postopka metalizacije bi bila realizacija večine visoko{2}}zanesljivih elektronskih embalažnih struktur-, kot so vakuumski prekinjevalniki, IGBT substrati in visoko{4}}napetostni dovodni terminali-.
Glavne procesne poti in materialni sistemi
Visoko{0}}temperaturna sintrana metalizacija:To je najbolj razširjena tehnologija metalizacije z debelim-slojem. Običajno uporablja mešanico visokotemperaturnih kovinskih praškov, kot je molibden-mangan (Mo/Mn), in stekleno fazo za oblikovanje gošče, ki se nato natančno nanese na keramično površino z metodami, kot je sitotisk. Nato se sintra pri visokih temperaturah (običajno 1400 stopinj -1600 stopinj) v redukcijski ali nevtralni atmosferi. Med tem postopkom steklena faza prodre v keramične mikropore, kovinski delci pa se stopijo in tvorijo neprekinjeno prevodno plast, ki se kemično poveže s keramiko in tvori izjemno močan oprijem.
Nanašanje-tankega filma:To vključuje fizično naparjevanje (PVD, kot je brizganje) in kemično naparjanje (CVD). Te metode lahko pripravijo kovinske tanke plasti z debelinami od nanometrov do mikrometrov, izjemno visoko čistostjo in dobro enotnostjo. Običajno se uporabljajo v mikrovalovnih napravah, embalaži polprevodnikov in na drugih področjih, ki zahtevajo izjemno visoko natančnost in čistost.
Po začetni metalizaciji (na primer oblikovanju plasti Mo/Mn) je običajno potrebna sekundarna metalizacija na njegovi površini, najpogosteje z galvanizacijo plasti niklja (Ni). Ta plast niklja ne zagotavlja le anti-oksidacijske zaščite, ampak kar je še pomembneje, njena odlična sposobnost spajkanja utira pot kasnejšim visoko{2}}trdnim spajanjem s trdo spajkanjem s kovinami, kot so baker in zlitine Kovar, s čimer se ustvarijo končne uporabne metalizirane keramične komponente.
Nenadomestljiva kombinacija zmogljivosti
Vrhunsko tesnjenje in hermetičnost:Metalizirana keramika lahko s spajkanjem s kovinskimi komponentami oblikuje trajne vakuumske ali visoko{0}}zatesnjene strukture z izjemno nizkimi stopnjami puščanja, ki izpolnjujejo stroge zahteve visoko-vakuumskih sistemov in visoko-tlačnih posod.
Odlična električna izolacija in prevodna integracija:Visoko{0}}čist aluminijev oksid in druga keramika sta sami po sebi odlični izolatorji. Z lokalizirano metalizacijo je mogoče na izolatorju natančno izdelati prevodna vezja, elektrode ali priključne sponke, s čimer dosežemo integrirano električno izolacijo in prevodne poti.
Visoka toplotna prevodnost in zmogljivost upravljanja toplote:Toplotno prevodna keramika, kot je aluminijev nitrid (AlN), lahko po metalizaciji učinkovito prevaja toploto, ki jo ustvari čip, do kovinskih toplotnih odvodov, kar igra ključno vlogo v močnostni elektroniki in-velikih integriranih vezjih.
Odpornost na visoke temperature, odpornost proti koroziji in dolga življenjska doba: tako keramični kot visoko{0}}temperaturni kovinski sloj lahko preneseta ostro visoko-temperaturo, kemično korozijo in sevanje, kar zagotavlja dolgoročno-zanesljivo delovanje naprav na energetskih, kemičnih in drugih področjih.
Širok nabor ključnih področij uporabe
Močnostna elektronika in vakuumske naprave:To je tradicionalna moč natančnih metaliziranih keramičnih komponent iz aluminijevega oksida. Keramična ohišja za vakuumske prekinjevalce, izolacijski stebri za vakuumske kondenzatorje ter ohišja in elektrodni vodi rentgenskih cevi so odvisni od keramične metalizacije za doseganje visoko-napetostne izolacije in vakuumskega tesnjenja. Tudi notranje elektrode plinskih cevi in elektronskih cevi potrebujejo to tehnologijo za povezavo z zunanjimi vezji.
Nova energetska vozila in industrijski nadzor:Tehnologija Precision Metallized Ceramics se pogosto uporablja v keramičnih izolacijskih tesnilih visokonapetostnih enosmernih relejev, keramičnih podlagah (DBC) za napajalne module IGBT in ovojih različnih senzorjev in detektorjev.
Medicinski pripomočki in znanstveni instrumenti:Zahteve glede visoke-zmogljivosti opreme za medicinsko slikanje (kot so detektorji CT), zaprtih dovodnih komponent za medicinske pripomočke za vsaditev in izolacijskih komponent za eksperimentalne-energetske fizikalne naprave prav tako temeljijo na podpori natančnih postopkov metalizirane keramike iz aluminijevega oksida.
Metalizacijska kavitacija, kot natančen most, ki povezuje svet keramike in kovine, je nepogrešljiva ključna tehnologija za omogočanje visoko-proizvodnje. Globoko uteleša globoko integracijo znanosti o materialih, procesnega inženiringa in oblikovanja izdelkov. Ne glede na to, ali gre za aluminijev oksid ali naprednejše keramične podlage, uspešna metalizacija pomeni kvalitativni preskok v zanesljivosti, zmogljivosti in funkcionalnosti. S hitrim razvojem strateških panog, kot so nova energija, komunikacije 5G in vesoljski promet, bo povpraševanje po visoko-zmogljivi,-zanesljivi metalizirani kavitaciji še naprej raslo, kar bo to tehnologijo vodilo k višji natančnosti, bolj zapleteni integraciji in bolj ekstremni zmogljivosti.
Pogosto zastavljena vprašanja
1. Kakšen je namen postopka metalizacije keramike pri metalizaciji aluminijevega oksida?
Namen keramične metalizacije je oblikovati kovinsko plast, primerno za spajkanje, na površini keramike iz aluminijevega oksida, s čimer se omogoči spajkanje ali lepljenje s kovinami, kot sta baker ali kovar. Ta postopek olajša električno medsebojno povezovanje, mehansko sestavljanje in hermetično pakiranje visoko{1}}zanesljivih elektronskih in napajalnih naprav.
2. Zakaj se v procesu metalizacije aluminijevega oksida pogosto uporablja metalizirana keramika za lepljenje?
Premazi iz-molibdena in mangana se pogosto uporabljajo, ker tvorijo močne kemične in mehanske vezi z aluminijevim oksidom med postopkom sintranja pri visoki{1}}temperaturi. To ne zagotavlja le odličnega oprijema in stabilne električne prevodnosti, ampak tudi vzpostavlja zanesljivo osnovo za poznejše ponikljanje in trdo spajkanje.
3. Kakšna so primarna tveganja za okvaro, povezana s postopkom metalizacije keramike iz aluminijevega oksida?
Pogoste težave z okvarami vključujejo razslojevanje metalizacijske plasti, slabo oprijemljivost pri trdem spajkanju in razpoke, ki jih povzroči termično kroženje. Te težave so običajno pripisane nezadostni predobdelavi površine, nepravilnemu nadzoru temperatur sintranja ali neskladju v koeficientu toplotnega raztezanja med keramično in kovinsko plastjo.
kontaktirajte nas
Imamo stabilne proizvodne zmogljivosti metalizacijske kavitacije in strokovno tehnično ekipo, ki je sposobna podpreti izvedbo novih projektov. Če trenutno potrjujete specifikacije ali prikazujete rešitve, vas prosimo, da pošljete informacije o svojih parametrih.
