(Seramik BerlogamDihasilkan olehWintrusetk)
Metalisasi seramikialah teknik meletakkan salutan logam yang sangat melekat pada permukaan seramik. Ini adalah langkah penting kerana seramik sememangnya tidak boleh dibasahi untuk dipateri. Lapisan logam menjadikannya boleh dipateri, menyediakan asas yang diperlukan untuk membentuk sambungan seramik-ke-logam yang kuat.
Di bawah ialah gambaran keseluruhan empat kaedah utama yang digunakan dalam industri hari ini.
1. Molibdenum-Manganes (Mo-Mn)Kaedah: Piawaian Perindustrian
TheMo-Mnproses ialah teknologi pemetalaan seramik yang paling kerap digunakan dan mantap. Sejak pertengahan abad kedua puluh, ia telah menjadi kaedah standard untuk menghasilkan pengedap kebolehpercayaan tinggi dalam aplikasi elektronik vakum dan aeroangkasa.
Prinsip Proses:menyediakan buburan serbuk molibdenum refraktori, serbuk mangan, dan pengaktif (cth. Al2O3, SiO2, dan CaO) dalam pengikat organik. Buburan ini digunakan pada permukaan seramik dan disinter pada suhu tinggi (1300-1600°C) dalam persekitaran hidrogen lembap (titik embun = +30°C).
Kelebihan: Ia menawarkan kekuatan pengedap yang tinggi (mencapai sehingga 60.2±7.7 MPa dengan kaedah diaktifkan) dan keketatan vakum yang sangat baik (dengan kadar kebocoran serendah 2.3×10⁻¹¹ Pa·m³/s). Proses ini membolehkan berbilang kitaran kerja semula dan faedah daripada tetingkap proses yang luas dan memaafkan.
Had:Suhu pensinteran yang tinggi boleh mengubah ciri seramik. Proses ini memerlukan peralatan relau hidrogen yang besar, menghasilkan masa kitaran yang panjang. Tambahan pula, ia tidak serasi dengan seramik bukan oksida seperti AlN jika tiada proses pra-pengoksidaan.
2. Kaedah Co-firing: Dayakan Pendawaian Berbilang Lapisan
Kaedah pembakaran bersama menggabungkan pemekatan terus ke dalam proses pensinteran seramik. Premis utama ialah "penyalaan bersama seramik hijau," yang melibatkan pencetakan skrin pes logam refraktori (seperti tungsten, molibdenum atau molibdenum-mangan) pada kepingan seramik yang tidak dinyalakan (hijau). Helaian ini kemudiannya diikat dan dicantumkan bersama untuk melengkapkan kedua-dua ketumpatan seramik dan pemetaan dalaman dalam satu langkah.
3. Kuprum Berikat Terus (DBC)adalah Dioptimumkan untuk Pelesapan Kuasa
Kuprum Berikat Terus (DBC)dibangunkan pada tahun 1970-an dan pada asalnya dikomersialkan oleh GE di Amerika Syarikat. Ia kini telah menjadi teknologi standard untuk modul IGBT berkuasa tinggi dan substrat pelesapan haba LED. Proses ini termasuk mengikat terus kerajang kuprum ke substrat seramik, menghasilkan struktur dengan kekonduksian haba yang tinggi dan penebat elektrik.
4. Active Metal Brazing (AMB): Revolusi Pengedap Satu Langkah
Active Metal Brazing (AMB) ialah inovasi penting yang menggabungkan metalisasi dan brazing menjadi satu proses yang dipermudahkan. Ini dicapai dengan memperkenalkan unsur aktif, seperti Ti, Zr, Nb, atau V, terus ke logam pengisi brazing. Pada suhu tinggi, unsur-unsur ini bertindak balas secara kimia dengan seramik untuk menghasilkan lapisan tindak balas dengan struktur ikatan logam. Contohnya termasuk TiO, TiN, dan Cu3Ti3O. Lapisan ini membolehkan logam pengisi pateri melembapkan permukaan seramik secara langsung.
Ciri-ciri proses:
Aliran Kerja Dipermudahkan: Menghapuskan keperluan untuk langkah prapemetaan berasingan.
Suhu Pemprosesan Lebih Rendah: Pematerian berlaku pada suhu yang agak rendah (800–950°C).
Suasana Terkawal: Lakukan dalam vakum atau suasana lengai ketulenan tinggi untuk mengelakkan pengoksidaan komponen aktif.
Kepelbagaian Bahan: Sesuai untuk seramik seperti Al2O3, AlN, dan Si3N4.
