(धातुकृत सिरेमिकद्वारा उत्पादितWintrusetk)
सिरेमिक धातुकरणसिरेमिक सतहमा अत्यधिक अनुयायी धातु कोटिंग जम्मा गर्ने प्रविधि हो। यो एक महत्त्वपूर्ण कदम हो किनभने सिरेमिकहरू सोल्डरको लागि स्वाभाविक रूपमा अमिलो हुन्छन्। मेटालाइज्ड तहले तिनीहरूलाई मिलाउन मिल्ने बनाउँछ, बलियो सिरेमिक-देखि-मेटल जडानहरू बनाउनको लागि आवश्यक आधार प्रदान गर्दछ।
तल आज उद्योगमा प्रयोग गरिएका चार प्राथमिक विधिहरूको एक सिंहावलोकन छ।
1. मोलिब्डेनम-म्यांगनीज (Mo-Mn)विधि: औद्योगिक मानक
दMo-Mnप्रक्रिया सबैभन्दा बारम्बार प्रयोग र राम्रोसँग स्थापित सिरेमिक धातुकरण प्रविधि हो। बीसौं शताब्दीको मध्यदेखि, यो भ्याकुम इलेक्ट्रोनिक्स र एयरोस्पेस अनुप्रयोगहरूमा उच्च-विश्वसनीयता सीलहरू उत्पादन गर्ने मानक विधि भएको छ।
प्रक्रिया सिद्धान्त:अर्गानिक बाइन्डरमा दुर्दम्य मोलिब्डेनम पाउडर, म्यांगनीज पाउडर, र एक्टिभेटरहरू (जस्तै Al2O3, SiO2, र CaO) को स्लरी तयार गर्दै। यो स्लरी सिरेमिक सतहमा लगाइन्छ र आर्द्र हाइड्रोजन वातावरणमा उच्च तापक्रम (1300-1600°C) मा सिन्टर गरिन्छ (ओस बिन्दु = +30°C)।
फाइदाहरू: यसले उच्च सील शक्ति (सक्रिय विधिको साथ 60.2±7.7 MPa सम्म पुग्ने) र उत्कृष्ट भ्याकुम टाइटनेस (2.3×10⁻¹¹ Pa·m³/s जति कम चुहावट दरको साथ) प्रदान गर्दछ। प्रक्रियाले धेरै पुन: कार्य चक्रहरू र फराकिलो, क्षमा गर्ने प्रक्रिया विन्डोबाट फाइदाहरूको लागि अनुमति दिन्छ।
सीमाहरू:उच्च sintering तापमान सिरेमिक विशेषताहरु परिवर्तन गर्न सक्छ। प्रक्रियाले ठूलो हाइड्रोजन फर्नेस उपकरणहरू आवश्यक पर्दछ, परिणामस्वरूप लामो चक्र समय। यसबाहेक, यो पूर्व-अक्साइड प्रक्रियाको अनुपस्थितिमा AlN जस्ता गैर-अक्साइड सिरेमिकहरूसँग असंगत छ।
2. सह-फायरिङ विधि: बहु-तह तारिङ सक्षम गर्नुहोस्
को-फायरिङ विधिले सिरेमिक सिंटरिङ प्रक्रियामा सीधा धातुकरण समावेश गर्दछ। मुख्य आधार भनेको "हरियो सिरेमिकको सह-फायरिङ" हो, जसमा रिफ्रेक्ट्री मेटल पेस्ट (जस्तै टंगस्टन, मोलिब्डेनम, वा मोलिब्डेनम-म्यांगनीज) अनफायर (हरियो) सिरेमिक पानाहरूमा स्क्रिन-प्रिन्ट गर्ने समावेश छ। यी पानाहरू त्यसपछि बाँधिएका हुन्छन् र एकै चरणमा दुवै सिरेमिक घनत्व र आन्तरिक धातुकरण पूरा गर्न एकसाथ फ्यूज हुन्छन्।
3. प्रत्यक्ष बन्डेड कपर (DBC)पावर डिसिपेशनको लागि अनुकूलित छ
प्रत्यक्ष बन्डेड कपर (DBC)1970 मा विकसित गरिएको थियो र मूल रूपमा संयुक्त राज्य अमेरिका मा GE द्वारा व्यापारीकरण गरिएको थियो। यो अब उच्च-शक्ति IGBT मोड्युलहरू र LED तातो अपव्यय सब्सट्रेटहरूको लागि मानक प्रविधि भएको छ। यो प्रक्रियाले सिरेमिक सब्सट्रेटमा तामाको पन्नीलाई सीधै बन्धन समावेश गर्दछ, जसको परिणामस्वरूप उच्च ताप चालकता र विद्युतीय इन्सुलेशन भएको संरचना हुन्छ।
4. एक्टिभ मेटल ब्रेजिङ (एएमबी): वन-स्टेप सीलिङ रिभोलुसन
एक्टिभ मेटल ब्रेजिङ (एएमबी) एक महत्वपूर्ण नवीनता हो जसले मेटालाइजेशन र ब्रेजिङलाई एकल, सरलीकृत प्रक्रियामा जोड्दछ। यो सक्रिय तत्वहरू परिचय गरेर पूरा हुन्छ, जस्तै Ti, Zr, Nb, वा V, सीधा ब्राजिङ फिलर धातुमा। उच्च तापक्रममा, यी तत्वहरूले रासायनिक रूपमा सिरेमिकसँग प्रतिक्रिया गर्दा धातु बन्ड संरचनाको साथ प्रतिक्रिया तह उत्पन्न गर्दछ। उदाहरणहरूमा TiO, TiN, र Cu3Ti3O समावेश छन्। यस तहले ब्रेजिङ फिलर धातुलाई सिरेमिक सतहलाई सीधा ओसिलो बनाउन अनुमति दिन्छ।
प्रक्रिया विशेषताहरु:
सरलीकृत कार्यप्रवाह: छुट्टै पूर्व धातुकरण चरणको आवश्यकतालाई हटाउँछ।
तल्लो प्रशोधन तापक्रम: ब्रेजिङ अपेक्षाकृत कम तापक्रम (८००–९५० डिग्री सेल्सियस) मा हुन्छ।
नियन्त्रित वायुमण्डल: सक्रिय कम्पोनेन्टहरूको अक्सीकरण रोक्न भ्याकुम वा उच्च-शुद्धताको निष्क्रिय वातावरणमा प्रदर्शन गर्नुहोस्।
सामग्री बहुमुखी प्रतिभा: Al2O3, AlN, र Si3N4 जस्ता सिरेमिकका लागि उपयुक्त।
