(Zeramika metalizatuaEkoiztuaWintrusetk)
Zeramikazko metalizazioazeramikazko gainazal batean itsasgarritasun handiko estaldura metalikoa uzteko teknika da. Ezinbesteko urratsa da zeramika berez heze ezina baita soldatzeko. Metalizatutako geruzak soldagarri bihurtzen ditu, zeramika-metal lotura sendoak osatzeko beharrezko oinarria emanez.
Jarraian, gaur egun industrian erabiltzen diren lau metodo nagusien ikuspegi orokorra dago.
1. Molibdeno-Manganesoa (Mo-Mn)Metodoa: Industria Araua
TheLu-MnProzesua zeramikazko metalizazio teknologiarik erabiliena eta finkatuena da. mendearen erdialdetik hona, hutseko elektronika eta aplikazio aeroespazialetan fidagarritasun handiko zigiluak ekoizteko metodo estandarra izan da.
Prozesuaren printzipioa:molibdeno-hauts erregogorraren, manganeso-hautsaren eta aktibatzaileen (adibidez, Al2O3, SiO2 eta CaO) minda bat prestatzea aglutinatzaile organiko batean. Minda hori zeramikazko gainazalean aplikatzen da eta tenperatura altuetan sinterizatzen da (1300-1600 °C) hidrogeno ingurune heze batean (ihintza puntua = +30 °C).
Abantailak: Zigilatzeko indar handia (60,2±7,7 MPa-raino iristen da metodo aktibatuarekin) eta hutsean estankotasun bikaina (2,3×10⁻¹¹ Pa·m³/s-ko ihes-tasa txikiarekin). Prozesuak birlanketa-ziklo anitz egiteko aukera ematen du eta prozesu-leiho zabal eta barkagarri baten abantailak ditu.
Mugak:Sinterizazio tenperatura altuek zeramikazko ezaugarriak alda ditzakete. Prozesuak hidrogeno-labe ekipamendu handiak behar ditu, eta ondorioz, ziklo-denbora luzea da. Gainera, bateraezina da AlN bezalako zeramika ez-oxidoekin, oxidazio aurreko prozesurik ezean.
2. Elkarrekin tiro egiteko metodoa: gaitu geruza anitzeko kableatzea
Ko-su-metodoak metalizazioa zuzenean sartzen du zeramikazko sinterizazio-prozesuan. Premisa nagusia "zeramika berdea elkarrekin erretzea" da, metalezko ore erregogor bat (adibidez, wolframioa, molibdenoa edo molibdeno-manganesoa) serigrafia inprimatzea sutu gabeko (berde) zeramikazko xaflatan. Ondoren, xafla hauek lotzen eta fusionatzen dira zeramikazko dentsifikazioa eta barne metalizazioa urrats batean osatzeko.
3. Lotura zuzeneko kobrea (DBC)Potentzia xahutzeko optimizatuta dago
Lotura zuzeneko kobrea (DBC)1970eko hamarkadan garatu zen eta jatorriz GEk Estatu Batuetan merkaturatu zuen. Gaur egun, potentzia handiko IGBT moduluen eta LED beroa xahutzeko substratuen teknologia estandarra bihurtu da. Prozesu honek kobrezko paper bat zeramikazko substratuarekin zuzenean lotzea barne hartzen du, bero-eroankortasun eta isolamendu elektriko handiko egitura bat lortuz.
4. Metal Brazing aktiboa (AMB): Urrats bakarreko zigilatzeko iraultza
Metalezko Brazing aktiboa (AMB) metalizazioa eta brasatzea prozesu bakar eta sinplifikatu batean konbinatzen dituen berrikuntza esanguratsua da. Hau lortzen da elementu aktiboak, hala nola Ti, Zr, Nb edo V, zuzenean brasatzeko betegarri metalean sartuz. Tenperatura altuetan, elementu horiek kimikoki erreakzionatzen dute zeramikarekin, lotura metalikoko egitura duen erreakzio-geruza bat sortzeko. Adibideak TiO, TiN eta Cu3Ti3O dira. Geruza honi esker, brasatzeko betegarriko metalak zeramikazko gainazala zuzenean hezetzen du.
Prozesuaren ezaugarriak:
Lan-fluxu sinplifikatua: metalizazio aurreko urrats bereizi baten beharra kentzen du.
Prozesatzeko tenperatura baxuagoak: brasatzea tenperatura nahiko baxuetan gertatzen da (800-950 °C).
Atmosfera kontrolatua: hutsean edo purutasun handiko atmosfera geldoan egin osagai aktiboen oxidazioa saihesteko.
Materialaren aldakortasuna: Al2O3, AlN eta Si3N4 bezalako zeramikarako egokia.
