(Qeramike e metalizuarProdhuar ngaWintrusetk)
Metalizimi qeramikështë teknika e depozitimit të një shtrese metalike shumë ngjitëse në një sipërfaqe qeramike. Ky është një hap jetik meqenëse qeramika në thelb nuk laget për t'u bashkuar. Shtresa e metalizuar i bën ato të ngjitshme, duke siguruar bazën e nevojshme për formimin e lidhjeve të forta qeramike me metal.
Më poshtë është një përmbledhje e katër metodave kryesore të përdorura në industri sot.
1. Molibden-Mangan (Mo-Mn)Metoda: Standardi Industrial
TëMo-MnProcesi është teknologjia më e përdorur dhe më e mirëpërdorur e metalizimit të qeramikës. Që nga mesi i shekullit të njëzetë, ajo ka qenë metoda standarde për prodhimin e vulave me besueshmëri të lartë në elektronikën me vakum dhe aplikimet e hapësirës ajrore.
Parimi i procesit:përgatitja e një pluhuri të pluhurit të molibdenit zjarrdurues, pluhurit të manganit dhe aktivizuesve (p.sh. Al2O3, SiO2 dhe CaO) në një lidhës organik. Ky llum aplikohet në sipërfaqen e qeramikës dhe sinterohet në temperatura të larta (1300-1600°C) në një mjedis të lagësht hidrogjeni (pika e vesës = +30°C).
Përparësitë: Ofron forcë të lartë mbylljeje (duke arritur deri në 60,2±7,7 MPa me metodën e aktivizuar) dhe ngushtësi të shkëlqyer me vakum (me një shkallë rrjedhjeje deri në 2,3×10-11 Pa·m3/s). Procesi lejon cikle të shumta të ripërpunimit dhe përfiton nga një dritare e gjerë procesi falëse.
Kufizimet:Temperaturat e larta të sinterimit mund të ndryshojnë karakteristikat e qeramikës. Procesi kërkon pajisje të mëdha furre me hidrogjen, duke rezultuar në një kohë të gjatë cikli. Për më tepër, është i papajtueshëm me qeramika jo-okside si AlN në mungesë të një procesi paraoksidimi.
2. Mënyra e ndezjes së përbashkët: Aktivizo lidhjen me shumë shtresa
Metoda e bashkëpjekjes përfshin metalizimin direkt në procesin e sinterizimit të qeramikës. Premisa kryesore është "pjekja e përbashkët e qeramikës jeshile", e cila përfshin printimin në ekran të një paste metalike zjarrduruese (të tilla si tungsten, molibden ose molibden-mangan) në fletë qeramike të papjekura (të gjelbërta). Këto fletë më pas lidhen dhe shkrihen së bashku për të përfunduar densifikimin qeramik dhe metalizimin e brendshëm në një hap.
3. Bakri i lidhur direkt (DBC)është i optimizuar për shpërndarjen e energjisë
Bakri i lidhur direkt (DBC)u zhvillua në vitet 1970 dhe fillimisht u komercializua nga GE në Shtetet e Bashkuara. Tani është bërë teknologjia standarde për modulet IGBT me fuqi të lartë dhe nënshtresat LED për shpërndarjen e nxehtësisë. Ky proces përfshin lidhjen e drejtpërdrejtë të një fletë bakri me një nënshtresë qeramike, duke rezultuar në një strukturë me përçueshmëri të lartë të nxehtësisë dhe izolim elektrik.
4. Brazing aktiv metalik (AMB): Revolucioni i vulosjes me një hap
Brazimi aktiv i metaleve (AMB) është një risi e rëndësishme që kombinon metalizimin dhe ngjitjen në një proces të vetëm dhe të thjeshtuar. Kjo arrihet duke futur elementë aktivë, të tillë si Ti, Zr, Nb ose V, drejtpërdrejt në metalin mbushës të brumit. Në temperatura të larta, këta elementë reagojnë kimikisht me qeramikën për të gjeneruar një shtresë reaksioni me një strukturë lidhjeje metalike. Shembujt përfshijnë TiO, TiN dhe Cu3Ti3O. Kjo shtresë lejon që metali mbushës i brumit të njomet drejtpërdrejt sipërfaqen qeramike.
Karakteristikat e procesit:
Rrjedha e thjeshtuar e punës: Eleminon nevojën për një hap të veçantë parametalizimi.
Temperaturat më të ulëta të përpunimit: Brazimi ndodh në temperatura relativisht të ulëta (800–950°C).
Atmosfera e kontrolluar: Kryeni në një atmosferë inerte me vakum ose pastërti të lartë për të parandaluar oksidimin e përbërësve aktivë.
Shkathtësia e materialit: I përshtatshëm për qeramika të tilla si Al2O3, AlN dhe Si3N4.
