세라믹 금속화 소개

2026-02-27

세라믹 금속화세라믹 표면에 접착력이 높은 금속 코팅을 증착하는 기술입니다. 세라믹은 본질적으로 납땜에 젖지 않기 때문에 이는 중요한 단계입니다. 금속화된 층은 납땜이 가능하도록 만들어 강력한 세라믹-금속 연결을 형성하는 데 필요한 기반을 제공합니다.

다음은 오늘날 업계에서 사용되는 네 가지 주요 방법에 대한 개요입니다.

1. 몰리브덴-망간(Mo-Mn)방법: 산업 표준

는월-Mn공정은 가장 자주 사용되며 잘 확립된 세라믹 금속화 기술입니다. 20세기 중반부터 진공 전자공학과 항공우주 분야에서 신뢰성이 높은 씰을 생산하는 표준 방법이 되었습니다.

프로세스 원리:유기 바인더 내 내화성 몰리브덴 분말, 망간 분말 및 활성화제(예: Al2O3, SiO2 및 CaO)의 슬러리를 준비하는 단계. 이 슬러리를 세라믹 표면에 도포하고 습한 수소 환경(이슬점 = +30°C)에서 고온(1300~1600°C)으로 소결합니다.

장점: 이 제품은 높은 밀봉 강도(활성화된 방법으로 최대 60.2±7.7MPa에 도달)와 우수한 진공 기밀성(누설률이 2.3×10⁻11 Pa·m²/s만큼 낮음)을 제공합니다. 이 프로세스는 여러 재작업 주기를 허용하며 넓고 관용적인 프로세스 창의 이점을 제공합니다.

제한사항:높은 소결 온도는 세라믹 특성을 변화시킬 수 있습니다. 이 공정에는 거대한 수소로 장비가 필요하므로 사이클 타임이 길어진다. 또한, 사전 산화 공정이 없으면 AlN과 같은 비산화물 세라믹과 호환되지 않습니다.

2. 동시 발사 방법: 다층 배선 활성화

동시 소성 방법은 금속화를 세라믹 소결 공정에 직접 통합합니다. 주요 전제는 내화성 금속 페이스트(예: 텅스텐, 몰리브덴 또는 몰리브덴-망간)를 소성되지 않은(그린) 세라믹 시트에 스크린 인쇄하는 "그린 세라믹의 동시 소성"입니다. 그런 다음 이 시트를 서로 접착하고 융합하여 한 단계로 세라믹 치밀화와 내부 금속화를 완료합니다.

3. 직접 보세 구리(DBC)전력 소모에 최적화되어 있습니다.

직접 보세 구리(DBC)1970년대에 개발되어 원래 미국 GE에 의해 상용화되었습니다. 이제 이는 고전력 IGBT 모듈 및 LED 방열 기판의 표준 기술이 되었습니다. 이 공정에는 구리박을 세라믹 기판에 직접 접착하는 과정이 포함되어 있어 높은 열 전도성과 전기 절연성을 갖춘 구조를 얻을 수 있습니다.

4. AMB(Active Metal Brazing): 원스텝 씰링 혁명

AMB(Active Metal Brazing)는 금속화와 브레이징을 단순화된 단일 프로세스로 결합한 중요한 혁신입니다. 이는 Ti, Zr, Nb 또는 V와 같은 활성 원소를 납땜 용가재에 직접 도입함으로써 달성됩니다. 고온에서 이러한 요소는 세라믹과 화학적으로 반응하여 금속 결합 구조를 갖는 반응층을 생성합니다. 예로는 TiO, TiN 및 Cu3Ti3O가 있습니다. 이 층을 통해 브레이징 충진 금속이 세라믹 표면을 직접 적실 수 있습니다.

공정 특성: