(Ceramica metallizzataPruduttu daWintrusetk)
Metallizazione ceramicahè a tecnica di deposità un revestimentu metallicu assai aderente nantu à una superficia ceramica. Questu hè un passu vitale, postu chì a ceramica hè intrinsecamente indettabile à a saldatura. A strata metallizzata li rende saldabili, chì furnisce u fundamentu necessariu per furmà forti cunnessione ceramica-metallu.
Quì sottu hè una panoramica di i quattru metudi primari utilizati in l'industria oghje.
1. Molibdenu-Manganese (Mo-Mn)Metudu: U Standard Industriale
ULu-MnU prucessu hè a tecnulugia di metallizazione ceramica più usata è ben stabilita. Dapoi a mità di u XXu seculu, hè statu u metudu standard per pruduce sigilli d'alta affidabilità in l'elettronica di vacuum è l'applicazioni aerospaziali.
Principiu di prucessu:preparanu un slurry di molibdenu refrattariu, polveru di manganese, è attivatori (per esempiu, Al2O3, SiO2 è CaO) in un legante organico. Questa slurry hè appiicata à a superficia ceramica è sinterizzata à alta temperatura (1300-1600 ° C) in un ambiente d'idrogenu umitu (puntu di rugiada = + 30 ° C).
Vantaggi: Offre una alta forza di sigillatura (arrivà finu à 60,2 ± 7,7 MPa cù u metudu attivatu) è un'eccellente tenuta à u vacu (cù un tassu di fuga finu à 2,3 × 10⁻¹¹ Pa·m³/s). U prucessu permette parechji cicli di rilavorazione è benefiziu da una finestra di prucessu larga è perdona.
Limitazioni:Temperature di sinterizzazione elevate ponu cambià e caratteristiche ceramiche. U prucessu necessita un equipaggiu di furnace d'idrogenu enormu, risultatu in un ciculu longu. Inoltre, hè incompatibile cù ceramiche non-oxidate cum'è AlN in l'absenza di un prucessu di pre-ossidazione.
2. Metudu di Co-firing: Abilita u Wiring Multilayer
U metudu di co-firing incorpora a metallizazione direttamente in u prucessu di sinterizzazione ceramica. A premessa principale hè "co-firing di ceramica verde", chì implica a serigrafia di una pasta di metallu refrattariu (cum'è tungstenu, molibdenu, o molibdenu-manganesu) nantu à fogli di ceramica (verde) senza. Questi fogli sò poi ligatu è fusi inseme per cumpiendu sia a densificazione ceramica sia a metallizazione interna in un passu.
3. Copper Bonded Direttamente (DBC)hè ottimizatu per a dissipazione di energia
Copper Bonded Direttamente (DBC)hè statu sviluppatu in l'anni 1970 è inizialmente cummercializatu da GE in i Stati Uniti. Avà hè diventatu a tecnulugia standard per i moduli IGBT d'alta putenza è i sustrati di dissipazione di calore LED. Stu prucessu include un ligame direttu di una foglia di cobre à un sustrato ceramicu, risultatu in una struttura cù alta conductività di u calore è insulazione elettrica.
4. Active Metal Brazing (AMB): A Rivuluzione di Sealing One-Step
A brasatura attiva di metalli (AMB) hè una innovazione significativa chì combina a metallizazione è a brasatura in un solu prucessu simplificatu. Questu hè realizatu intruducendu elementi attivi, cum'è Ti, Zr, Nb, o V, direttamente à u metallu di riempimentu di brasatura. À alte temperature, questi elementi reagiscenu chimicamente cù a ceramica per generà una capa di reazione cù una struttura di ligame metallicu. Esempii include TiO, TiN è Cu3Ti3O. Questa strata permette à u metallu di riempimentu di brasatura per umidificà direttamente a superficia ceramica.
Caratteristiche di u prucessu:
Flussu di travagliu simplificatu: Elimina a necessità di un passu separatu di pre-metallizazione.
Temperature di trasfurmazioni più basse: La brasatura si verifica à temperature relativamente basse (800-950 ° C).
Atmosfera cuntrullata: Eseguite in un vacuum o atmosfera inerte di alta purezza per impedisce l'ossidazione di cumpunenti attivi.
Versatilità di u materiale: Adatta per a ceramica cum'è Al2O3, AlN, è Si3N4.
