(Металізаваная керамікаПрадзюсерВінтрусетк)
Керамічная металізацыягэта метад нанясення металічнага пакрыцця з высокай адгезіяй на керамічную паверхню. Гэта жыццёва важны крок, паколькі кераміка па сваёй сутнасці не змочваецца. Металізаваны пласт робіць іх прыдатнымі для паяння, забяспечваючы неабходную аснову для фарміравання трывалых злучэнняў кераміка-метал.
Ніжэй прыводзіцца агляд чатырох асноўных метадаў, якія сёння выкарыстоўваюцца ў індустрыі.
1. Малібдэн-марганец (Mo-Mn)Метад: прамысловы стандарт
Theпн-пнПрацэс з'яўляецца найбольш часта выкарыстоўванай і добра зарэкамендаванай тэхналогіяй металізацыі керамікі. З сярэдзіны дваццатага стагоддзя гэта быў стандартны метад вытворчасці высоканадзейных пломбаў у вакуумнай электроніцы і аэракасмічных прылажэннях.
Прынцып працэсу:падрыхтоўка завісі тугаплаўкага парашка малібдэна, парашка марганца і актыватараў (напрыклад, Al2O3, SiO2 і CaO) у арганічным звязальным рэчыве. Гэтая суспензія наносіцца на керамічную паверхню і спякаецца пры высокіх тэмпературах (1300-1600°C) у вільготным вадародным асяроддзі (кропка расы = +30°C).
Перавагі: Ён забяспечвае высокую трываласць ушчыльнення (дасягае да 60,2±7,7 МПа пры актываваным метадзе) і выдатную вакуумную герметычнасць (са хуткасцю ўцечкі ўсяго 2,3×10⁻¹¹ Па·м³/с). Працэс дазваляе выконваць некалькі цыклаў перапрацоўкі і атрымлівае перавагі ад шырокага акна працэсу.
Абмежаванні:Высокія тэмпературы спякання могуць змяніць характарыстыкі керамікі. Працэс патрабуе вялізнага абсталявання для вадародных печаў, што прыводзіць да доўгага цыклу. Акрамя таго, ён несумяшчальны з неаксіднай керамікай, такой як AlN, пры адсутнасці працэсу папярэдняга акіслення.
2. Метад сумеснага спальвання: уключыце шматслаёвую праводку
Метад сумеснага абпалу ўключае металізацыю непасрэдна ў працэс спякання керамікі. Асноўнай перадумовай з'яўляецца "сумесны абпал зялёнай керамікі", які ўключае трафарэтны друк тугаплаўкай металічнай пасты (напрыклад, вальфраму, малібдэна або малібдэн-марганца) на неабпаленых (зялёных) керамічных лістах. Затым гэтыя лісты злучаюцца і зліваюцца разам для завяршэння ўшчыльнення керамікі і ўнутранай металізацыі за адзін этап.
3. Прамая медзь (DBC)аптымізаваны для рассейвання магутнасці
Прамая медзь (DBC)быў распрацаваны ў 1970-х і першапачаткова камерцыялізаваны GE у Злучаных Штатах. Цяпер гэта стала стандартнай тэхналогіяй для магутных IGBT-модуляў і святлодыёдных цеплаадводных падкладак. Гэты працэс уключае непасрэднае склейванне меднай фальгі з керамічнай падкладкай, у выніку чаго атрымліваецца структура з высокай цеплаправоднасцю і электраізаляцыяй.
4. Актыўная пайка металу (AMB): аднаэтапная рэвалюцыя герметызацыі
Актыўная пайка металу (AMB) - значнае новаўвядзенне, якое аб'ядноўвае металізацыю і пайку ў адзіны спрошчаны працэс. Гэта дасягаецца шляхам увядзення актыўных элементаў, такіх як Ti, Zr, Nb або V, непасрэдна ў прыпойны метал. Пры высокіх тэмпературах гэтыя элементы ўступаюць у хімічную рэакцыю з керамікай, ствараючы рэакцыйны пласт з металічнай сувязной структурай. Прыклады ўключаюць TiO, TiN і Cu3Ti3O. Гэты пласт дазваляе прыпойнаму металу непасрэдна ўвільгатняць паверхню керамікі.
Характарыстыкі працэсу:
Спрошчаны працоўны працэс: пазбаўляе ад неабходнасці асобнага этапу папярэдняй металізацыі.
Больш нізкія тэмпературы апрацоўкі: Пайка адбываецца пры адносна нізкіх тэмпературах (800–950°C).
Кантраляваная атмасфера: Выконвайце ў вакууме або ў інэртнай атмасферы высокай чысціні, каб прадухіліць акісленне актыўных кампанентаў.
Універсальнасць матэрыялу: падыходзіць для керамікі, такой як Al2O3, AlN і Si3N4.
