(Metalliséiert KeramikProduzéiert vunWintrusetk)
Keramik Metalliséierungass d'Technik fir eng héich adherent Metallbeschichtung op eng Keramik Uewerfläch ze deposéieren. Dëst ass e wesentleche Schrëtt, well Keramik ass inherent onnaassbar fir ze solderen. Déi metalliséierter Schicht mécht se solderbar, déi néideg Fundament fir eng staark Keramik-zu-Metallverbindungen ze bilden.
Drënner ass en Iwwerbléck iwwer déi véier primär Methoden déi haut an der Industrie benotzt ginn.
1. Molybdän-Mangan (Mo-Mn)Methode: Industriestandard
DéiMo-MnProzess ass déi meescht benotzt a gutt etabléiert Keramik Metalliséierungstechnologie. Zënter der Mëtt vum zwanzegsten Joerhonnert ass et d'Standardmethod fir héich Zouverlässegkeet Dichtungen a Vakuumelektronik a Raumfaartapplikatiounen ze produzéieren.
Prozess Prinzip:Virbereedung vun enger Schlamm vu refractaire Molybdänpulver, Manganpulver an Aktivatoren (zB Al2O3, SiO2 a CaO) an engem organesche Bindemëttel. Dëse Schlamm gëtt op d'Keramikoberfläche applizéiert a bei héijen Temperaturen (1300-1600°C) an engem fiichtege Waasserstoffëmfeld (Taupunkt = +30°C) gesintert.
Virdeeler: Et bitt héich Dichtungsstäerkt (bis zu 60,2 ± 7,7 MPa mat der aktivéierter Method erreechen) an exzellent Vakuumdichtheet (mat enger Leckrate esou niddreg wéi 2,3 × 10⁻¹¹ Pa·m³/s). De Prozess erlaabt verschidde Rework-Zyklen a profitéiert vun enger breeder, verzeiende Prozessfenster.
Aschränkungen:Héich Sintertemperaturen kënnen d'Keramikeigenschaften änneren. De Prozess erfuerdert enorm Waasserstoffuewenausrüstung, wat zu enger laanger Zykluszäit resultéiert. Ausserdeem ass et inkompatibel mat Net-Oxid Keramik wéi AlN an der Verontreiung vun engem Pre-Oxidatiounsprozess.
2. Co-firing Method: Aktivéiert Multilayer Wiring
D'Co-firing Method integréiert Metalliséierung direkt an de Keramik Sinterprozess. D'Haaptviraussetzung ass "Co-firing vu grénger Keramik", wat d'Bildschirmdréckung vun enger refractaire Metallpaste (wéi Wolfram, Molybdän oder Molybdän-Mangan) op ongefeierte (gréng) Keramikplacke involvéiert. Dës Blieder ginn dann gebonnen a verschmolzelt fir béid Keramik Verdichtung an intern Metalliséierung an engem Schrëtt ze kompletéieren.
3. Direct Bonded Copper (DBC)ass optimiséiert fir Kraaftverbrauch
Direct Bonded Copper (DBC)gouf an den 1970er Joren entwéckelt an ursprénglech vun GE an den USA kommerzialiséiert. Et ass elo d'Standardtechnologie fir High-Power IGBT Moduler a LED Wärmevergëftungssubstrater ginn. Dëse Prozess beinhalt d'direkt Bindung vun enger Kupferfolie op e Keramik Substrat, wat zu enger Struktur mat héijer Wärmeleitung an elektrescher Isolatioun resultéiert.
4. Aktiv Metal Brazing (AMB): D'One-Step Sealing Revolutioun
Active Metal Brazing (AMB) ass eng bedeitend Innovatioun déi d'Metalliséierung an d'Lötung an een eenzegen vereinfachte Prozess kombinéiert. Dëst gëtt erreecht andeems aktiv Elementer, wéi Ti, Zr, Nb oder V, direkt an d'Loftfëllermetall agefouert ginn. Bei héijen Temperaturen reagéieren dës Elementer chemesch mat der Keramik fir eng Reaktiounsschicht mat enger metallescher Bindungsstruktur ze generéieren. Beispiller enthalen TiO, TiN, a Cu3Ti3O. Dës Schicht erlaabt d'Loftfiller Metall d'Keramikoberfläche direkt ze befeuchten.
Prozess Charakteristiken:
Vereinfacht Workflow: Eliminéiert de Besoin fir e separaten Pre-Metalliséierungsschrëtt.
Niddereg Veraarbechtungstemperaturen: Laden geschitt bei relativ niddregen Temperaturen (800–950°C).
Kontrolléiert Atmosphär: Féiert an engem Vakuum oder héichreiniger Inertatmosphär fir d'Oxidatioun vun aktive Komponenten ze vermeiden.
Material Villsäitegkeet: Gëeegent fir Keramik wéi Al2O3, AlN, a Si3N4.
