(Cerámica metalizadaProducido porWintrusetk)
Metalización cerámicaé a técnica de depositar un revestimento metálico altamente adherente sobre unha superficie cerámica. Este é un paso vital xa que a cerámica é inherentemente inhumectable para soldar. A capa metalizada fai que sexan soldables, proporcionando a base necesaria para formar fortes conexións cerámica-metal.
A continuación móstrase unha visión xeral dos catro métodos principais utilizados na industria na actualidade.
1. Molibdeno-Manganeso (Mo-Mn)Método: Norma Industrial
OMo-Mnproceso é a tecnoloxía de metalización cerámica máis utilizada e ben establecida. Desde mediados do século XX, foi o método estándar para producir selos de alta fiabilidade en aplicacións electrónicas ao baleiro e aeroespaciais.
Principio do proceso:preparando unha suspensión de molibdeno en po refractario, po de manganeso e activadores (por exemplo, Al2O3, SiO2 e CaO) nun aglutinante orgánico. Esta suspensión aplícase á superficie cerámica e sinteriza a altas temperaturas (1300-1600 °C) nun ambiente de hidróxeno húmido (punto de orballo = +30 °C).
Vantaxes: Ofrece unha alta resistencia de selado (alcanzando ata 60,2±7,7 MPa co método activado) e unha excelente estanqueidade ao baleiro (cunha taxa de fuga de tan só 2,3×10⁻¹¹ Pa·m³/s). O proceso permite múltiples ciclos de reelaboración e beneficia dunha xanela de proceso ampla e tolerante.
Limitacións:As altas temperaturas de sinterización poden alterar as características cerámicas. O proceso require un enorme equipamento de fornos de hidróxeno, o que resulta nun ciclo longo. Ademais, é incompatible con cerámicas non óxidos como o AlN en ausencia dun proceso de pre-oxidación.
2. Método de co-disparo: activa a fiación multicapa
O método de co-cocción incorpora a metalización directamente ao proceso de sinterización cerámica. A premisa principal é a "cococción de cerámica verde", que implica a serigrafía dunha pasta metálica refractaria (como volframio, molibdeno ou molibdeno-manganeso) sobre follas de cerámica (verdes) sen cocer. Estas follas son entón unidas e fundidas entre si para completar tanto a densificación cerámica como a metalización interna nun só paso.
3. Cobre enlazado directo (DBC)está optimizado para disipación de potencia
Cobre enlazado directo (DBC)foi desenvolvido na década de 1970 e orixinalmente comercializado por GE nos Estados Unidos. Agora converteuse na tecnoloxía estándar para módulos IGBT de alta potencia e substratos de disipación de calor LED. Este proceso inclúe unir directamente unha folla de cobre a un substrato cerámico, obtendo unha estrutura con alta condutividade térmica e illamento eléctrico.
4. Soldadura de metal activo (AMB): a revolución do selado nun só paso
Active Metal Brazing (AMB) é unha innovación significativa que combina metalización e soldadura forte nun único proceso simplificado. Isto conséguese introducindo elementos activos, como Ti, Zr, Nb ou V, directamente no metal de recheo de soldadura. A altas temperaturas, estes elementos reaccionan quimicamente coa cerámica para xerar unha capa de reacción cunha estrutura de enlace metálico. Os exemplos inclúen TiO, TiN e Cu3Ti3O. Esta capa permite que o metal de recheo de soldadura humedeza directamente a superficie cerámica.
Características do proceso:
Fluxo de traballo simplificado: elimina a necesidade dun paso previo á metalización separado.
Temperaturas de procesamento máis baixas: a soldadura prodúcese a temperaturas relativamente baixas (800-950 °C).
Atmósfera controlada: Realízase nun baleiro ou atmosfera inerte de alta pureza para evitar a oxidación dos compoñentes activos.
Versatilidade do material: adecuado para cerámicas como Al2O3, AlN e Si3N4.
