(Málmað keramikFramleitt afWintrusetk)
Keramik málmvæðinger tæknin til að setja mjög viðloðandi málmhúð á keramik yfirborð. Þetta er mikilvægt skref þar sem keramik er í eðli sínu óvætanlegt að lóða. Málmhúðað lagið gerir þau lóðanleg og gefur nauðsynlegan grunn til að mynda sterkar keramik-við-málm tengingar.
Hér að neðan er yfirlit yfir fjórar aðalaðferðirnar sem notaðar eru í greininni í dag.
1. Mólýbden-Mangan (Mo-Mn)Aðferð: Iðnaðarstaðallinn
TheMo-Mnferlið er oftast notaða og vel þekkt keramik málmvinnslutækni. Frá því um miðja tuttugustu öld hefur það verið staðlað aðferð til að framleiða mjög áreiðanleg innsigli í lofttæmum rafeindatækni og geimferðum.
Ferli meginregla:að útbúa slurry úr eldföstum mólýbdendufti, mangandufti og virkjunarefnum (t.d. Al2O3, SiO2 og CaO) í lífrænu bindiefni. Þessi slurry er borinn á keramik yfirborðið og hertað við háan hita (1300-1600°C) í röku vetnisumhverfi (daggarmark = +30°C).
Kostir: Það býður upp á mikinn þéttingarstyrk (nær allt að 60,2±7,7 MPa með virkjaðri aðferð) og framúrskarandi lofttæmisþéttleika (með lekahraða allt að 2,3×10⁻¹¹ Pa·m³/s). Ferlið gerir ráð fyrir mörgum endurvinnslulotum og nýtur góðs af breiðum, fyrirgefandi ferliglugga.
Takmarkanir:Hátt sintunarhitastig getur breytt keramikeiginleikum. Ferlið krefst mikillar vetnisofnabúnaðar sem leiðir til langan hringrásartíma. Ennfremur er það ósamrýmanlegt keramik sem ekki er oxíð eins og AlN í fjarveru foroxunarferlis.
2. Meðkveikjuaðferð: Virkjaðu fjöllaga raflögn
Sambrennsluaðferðin felur í sér málmvinnslu beint inn í keramik sintunarferlið. Meginforsendan er „sambrennsla á grænu keramik“ sem felur í sér að skjáprenta eldföst málmdeig (eins og wolfram, mólýbden eða mólýbden-mangan) á óbrenndar (grænar) keramikplötur. Þessar blöð eru síðan tengdar og bræddar saman til að ljúka bæði keramikþéttingu og innri málmvinnslu í einu skrefi.
3. Direct Bonded Copper (DBC)er fínstillt fyrir orkudreifingu
Direct Bonded Copper (DBC)var þróað á áttunda áratugnum og var upphaflega markaðssett af GE í Bandaríkjunum. Það hefur nú orðið staðlað tækni fyrir IGBT einingar með miklum krafti og LED hitaleiðni hvarfefni. Þetta ferli felur í sér að tengja koparþynnu beint við keramik undirlag, sem leiðir til uppbyggingar með mikilli hitaleiðni og rafeinangrun.
4. Active Metal Brazing (AMB): Einþreps þéttingarbyltingin
Active Metal Brazing (AMB) er mikilvæg nýjung sem sameinar málmvinnslu og lóðun í eitt einfaldað ferli. Þetta er gert með því að setja virka þætti, eins og Ti, Zr, Nb eða V, beint í lóðafyllingarmálminn. Við hátt hitastig hvarfast þessir þættir efnafræðilega við keramikið til að mynda hvarflag með málmtengibyggingu. Dæmi eru TiO, TiN og Cu3Ti3O. Þetta lag gerir lóðafyllingarmálmnum kleift að raka keramikyfirborðið beint.
Ferliseiginleikar:
Einfaldað vinnuflæði: Úrrýmir þörfinni fyrir sérstakt formálmunarþrep.
Lægra vinnsluhitastig: Lóðun á sér stað við tiltölulega lágt hitastig (800–950°C).
Stýrt andrúmsloft: Framkvæma í lofttæmi eða óvirku andrúmslofti með mikilli hreinleika til að koma í veg fyrir oxun virkra efnisþátta.
Fjölhæfni efnis: Hentar fyrir keramik eins og Al2O3, AlN og Si3N4.
