(Metalizirana keramikaProizvajalecWintrusetk)
Keramična metalizacijaje tehnika nanosa kovinskega premaza z visokim oprijemom na keramično površino. To je pomemben korak, saj je keramika sama po sebi nezmočljiva za spajkanje. Zaradi metaliziranega sloja jih je mogoče spajkati, kar zagotavlja potrebno podlago za oblikovanje močnih povezav med keramiko in kovino.
Spodaj je pregled štirih osnovnih metod, ki se danes uporabljajo v industriji.
1. molibden-mangan (Mo-Mn)Metoda: Industrijski standard
Thepon-ponje najpogosteje uporabljena in dobro uveljavljena tehnologija metalizacije keramike. Od sredine dvajsetega stoletja je to standardna metoda za izdelavo visoko zanesljivih tesnil v vakuumski elektroniki in vesoljskih aplikacijah.
Načelo postopka:priprava suspenzije ognjevzdržnega molibdenovega prahu, manganovega prahu in aktivatorjev (npr. Al2O3, SiO2 in CaO) v organskem vezivu. Ta zmes se nanese na keramično površino in sintra pri visokih temperaturah (1300-1600°C) v okolju vlažnega vodika (rosišče = +30°C).
Prednosti: Ponuja visoko trdnost tesnjenja (doseže do 60,2±7,7 MPa z aktivirano metodo) in odlično vakuumsko tesnost (z nizko stopnjo puščanja kot 2,3×10⁻¹¹ Pa·m³/s). Postopek omogoča več ciklov ponovne obdelave in ima koristi od širokega, prizanesljivega procesnega okna.
Omejitve:Visoke temperature sintranja lahko spremenijo lastnosti keramike. Postopek zahteva ogromno opreme za vodikove peči, kar ima za posledico dolg čas cikla. Poleg tega ni združljiv z neoksidno keramiko, kot je AlN, če ni postopka predoksidacije.
2. Metoda sosežiganja: omogočite večplastno ožičenje
Metoda sožiganja vključuje metalizacijo neposredno v proces sintranja keramike. Glavna predpostavka je "so-žganje zelene keramike", ki vključuje sitotisk ognjevzdržne kovinske paste (kot je volfram, molibden ali molibden-mangan) na nežgane (zelene) keramične plošče. Te plošče se nato povežejo in stopijo skupaj, da se v enem koraku zaključi tako zgoščevanje keramike kot notranja metalizacija.
3. Direktno vezani baker (DBC)je optimiziran za disipacijo moči
Direktno vezani baker (DBC)je bil razvit v sedemdesetih letih prejšnjega stoletja in ga je prvotno komercializiral GE v Združenih državah. Zdaj je postala standardna tehnologija za visokozmogljive IGBT module in podlage za odvajanje toplote LED. Ta postopek vključuje neposredno lepljenje bakrene folije na keramično podlago, kar povzroči strukturo z visoko toplotno prevodnostjo in električno izolacijo.
4. Aktivno spajkanje kovin (AMB): Revolucija tesnjenja v enem koraku
Aktivno spajkanje kovin (AMB) je pomembna inovacija, ki združuje metalizacijo in trdo spajkanje v en sam, poenostavljen postopek. To se doseže z uvedbo aktivnih elementov, kot so Ti, Zr, Nb ali V, neposredno v polnilno kovino za spajkanje. Pri visokih temperaturah ti elementi kemično reagirajo s keramiko, da ustvarijo reakcijsko plast s strukturo kovinske vezi. Primeri vključujejo TiO, TiN in Cu3Ti3O. Ta plast omogoča, da dodajna kovina za trdo spajkanje neposredno navlaži keramično površino.
Značilnosti postopka:
Poenostavljen potek dela: odpravlja potrebo po ločenem koraku pred metalizacijo.
Nižje temperature obdelave: Spajkanje poteka pri relativno nizkih temperaturah (800–950 °C).
Nadzorovana atmosfera: Izvedite v vakuumu ali inertni atmosferi visoke čistosti, da preprečite oksidacijo aktivnih komponent.
Vsestranskost materialov: Primerno za keramiko, kot so Al2O3, AlN in Si3N4.
