(Металлжуулсан керамикҮйлдвэрлэсэнВинтрусетк)
Керамик металлжуулалтнь керамик гадаргуу дээр наалдац сайтай металл бүрээсийг буулгах техник юм. Керамик нь гагнуурын хувьд чийгшдэггүй тул энэ нь маш чухал алхам юм. Металлжуулсан давхарга нь тэдгээрийг гагнах боломжтой болгож, керамик ба металлын хүчтэй холболтыг бий болгоход шаардлагатай суурийг бүрдүүлдэг.
Өнөөдөр энэ салбарт ашиглагдаж буй үндсэн дөрвөн аргын тоймыг доор харуулав.
1. Молибден-Марганец (Mo-Mn)Арга: Аж үйлдвэрийн стандарт
TheМо-Mnүйл явц нь хамгийн түгээмэл хэрэглэгддэг, сайн батлагдсан керамик металлжуулах технологи юм. 20-р зууны дунд үеэс эхлэн вакуум электроник, сансар огторгуйн хэрэглээнд өндөр найдвартай лацыг үйлдвэрлэх стандарт арга болжээ.
Үйл явцын зарчим:органик холбогч бодис дахь галд тэсвэртэй молибдений нунтаг, манганы нунтаг, идэвхжүүлэгч (жишээ нь Al2O3, SiO2, CaO) зутан бэлтгэх. Энэхүү зутанг керамик гадаргуу дээр түрхэж, өндөр температурт (1300-1600 ° C) чийглэг устөрөгчийн орчинд (шүүдэр цэг = +30 ° C) шингээнэ.
Давуу тал: Энэ нь битүүмжлэх өндөр бат бэх (идэвхжүүлсэн аргаар 60.2±7.7 МПа хүрдэг) ба вакуум битүүмжлэлийг маш сайн (2.3×10⁻¹¹ Пам³/с бага гоожих) санал болгодог. Уг процесс нь олон дахин боловсруулах цикл хийх боломжийг олгодог бөгөөд өргөн уучлалт үйл явцын цонхны үр ашгийг хүртдэг.
Хязгаарлалтууд:Өндөр агшилтын температур нь керамик шинж чанарыг өөрчилдөг. Уг процесс нь устөрөгчийн зуухны асар том тоног төхөөрөмж шаарддаг бөгөөд энэ нь эргэлтийн хугацааг уртасгадаг. Цаашилбал, энэ нь исэлдэлтийн өмнөх процесс байхгүй тохиолдолд AlN зэрэг исэлгүй керамиктай нийцдэггүй.
2. Хамтран галлах арга: Олон давхаргат утсыг идэвхжүүлнэ
Хамтарсан шатаах арга нь металлжуулалтыг керамик агломерын процесст шууд оруулдаг. Үндсэн суурь нь "ногоон керамикийг хамтран шатаах" бөгөөд энэ нь галд тэсвэртэй металл зуурмагийг (жишээлбэл, вольфрам, молибден эсвэл молибден-манган) шатаагүй (ногоон) керамик хуудсан дээр хэвлэх явдал юм. Дараа нь эдгээр хуудсыг холбож, нэг алхамаар керамик нягтрал болон дотоод металлжуулалтыг дуусгахын тулд холбоно.
3. Шууд барьцалдсан зэс (DBC)Эрчим хүчний зарцуулалтыг оновчтой болгосон
Шууд барьцалдсан зэс (DBC)1970-аад онд бүтээгдсэн бөгөөд анх АНУ-д GE компани худалдаанд гаргасан. Энэ нь одоо өндөр хүчин чадалтай IGBT модулиуд болон LED дулаан ялгаруулах субстратын стандарт технологи болсон. Энэ процесс нь зэс тугалган цаасыг керамик субстраттай шууд холбож, өндөр дулаан дамжуулалт, цахилгаан тусгаарлагчтай бүтцийг бий болгодог.
4. Идэвхтэй металл гагнуур (AMB): Нэг үе шаттай битүүмжлэх хувьсгал
Active Metal Brazing (AMB) нь металлжуулалт болон гагнах ажлыг нэг хялбаршуулсан процесс болгон хослуулсан чухал шинэлэг зүйл юм. Энэ нь Ti, Zr, Nb, V зэрэг идэвхтэй элементүүдийг гагнуурын дүүргэгч метал руу шууд оруулах замаар хийгддэг. Өндөр температурт эдгээр элементүүд нь керамиктай химийн урвалд орж, металл холбоосын бүтэцтэй урвалын давхарга үүсгэдэг. Жишээ нь: TiO, TiN, Cu3Ti3O. Энэ давхарга нь гагнах дүүргэгч металыг керамик гадаргууг шууд чийгшүүлэх боломжийг олгодог.
Процессын шинж чанар:
Хялбаршуулсан ажлын урсгал: Төмөрлөхийн өмнөх тусдаа алхам хийх шаардлагагүй.
Боловсруулалтын бага температур: Галзуулалт нь харьцангуй бага температурт (800–950°C) явагддаг.
Хяналттай уур амьсгал: Идэвхтэй бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн исэлдэлтээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд вакуум эсвэл өндөр цэвэршилттэй инертийн орчинд гүйцэтгэнэ.
Материалын олон талт байдал: Al2O3, AlN, Si3N4 зэрэг керамик эдлэлд тохиромжтой.
