(Metalize SeramikYapımcısıWintrusetk)
Seramik metalizasyonseramik bir yüzey üzerine yüksek derecede yapışkan bir metal kaplamanın uygulanması tekniğidir. Bu hayati bir adımdır çünkü seramikler doğası gereği lehimle ıslanamaz. Metalize katman onları lehimlenebilir hale getirerek güçlü seramik-metal bağlantıları oluşturmak için gerekli temeli sağlar.
Aşağıda bugün sektörde kullanılan dört temel yönteme genel bir bakış yer almaktadır.
1. Molibden-Manganez (Mo-Mn)Yöntem: Endüstriyel Standart
Mo-Mnprosesi en sık kullanılan ve köklü seramik metalizasyon teknolojisidir. Yirminci yüzyılın ortalarından bu yana, vakum elektroniği ve havacılık uygulamalarında yüksek güvenilirliğe sahip contalar üretmek için standart yöntem olmuştur.Süreç Prensibi:
Organik bir bağlayıcı içerisinde refrakter molibden tozu, manganez tozu ve aktivatörlerden (örn. Al2O3, SiO2 ve CaO) oluşan bir bulamaç hazırlanması. Bu bulamaç seramik yüzeye uygulanarak nemli hidrojen ortamında (çiğ noktası = +30°C) yüksek sıcaklıklarda (1300-1600°C) sinterlenir.Avantajları:
Yüksek sızdırmazlık mukavemeti (etkinleştirilmiş yöntemle 60,2±7,7 MPa'ya kadar ulaşır) ve mükemmel vakum sızdırmazlığı (2,3×10⁻¹¹ Pa·m³/s kadar düşük bir sızıntı oranıyla) sunar. Süreç birden fazla yeniden işleme döngüsüne izin verir ve geniş, bağışlayıcı bir süreç penceresinden yararlanır.Sınırlamalar:
Yüksek sinterleme sıcaklıkları seramik özelliklerini değiştirebilir. Proses, çok büyük hidrojen fırın ekipmanı gerektirir ve bu da uzun çevrim süresine neden olur. Ayrıca, ön oksidasyon işleminin yokluğunda AlN gibi oksit olmayan seramiklerle uyumsuzdur.2. Ortak Ateşleme Yöntemi: Çok Katmanlı Kablolamayı Etkinleştirin
Birlikte pişirme yöntemi, metalizasyonu doğrudan seramik sinterleme sürecine dahil eder. Ana fikir, ateşe dayanıklı bir metal macunun (tungsten, molibden veya molibden-manganez gibi) pişirilmemiş (yeşil) seramik levhalar üzerine serigrafi baskısını içeren "yeşil seramiğin birlikte pişirilmesidir". Bu tabakalar daha sonra hem seramik yoğunlaştırmayı hem de iç metalizasyonu tek adımda tamamlamak için birbirine bağlanır ve kaynaştırılır.
Doğrudan Bağlı Bakır (DBC)
3. Güç Dağıtımı için Optimize EdilmiştirDoğrudan Bağlı Bakır (DBC)
1970'lerde geliştirildi ve ilk olarak GE tarafından Amerika Birleşik Devletleri'nde ticarileştirildi. Artık yüksek güçlü IGBT modülleri ve LED ısı dağıtma alt katmanları için standart teknoloji haline geldi. Bu işlem, bir bakır folyonun seramik bir alt tabakaya doğrudan bağlanmasını içerir ve sonuçta yüksek ısı iletkenliğine ve elektrik yalıtımına sahip bir yapı elde edilir.4. Aktif Metal Lehimleme (AMB): Tek Adımda Sızdırmazlık Devrimi
Aktif Metal Sert Lehimleme (AMB), metalizasyon ve sert lehimlemeyi tek, basitleştirilmiş bir işlemde birleştiren önemli bir yeniliktir. Bu, Ti, Zr, Nb veya V gibi aktif elemanların doğrudan sert lehim dolgu metaline eklenmesiyle gerçekleştirilir. Yüksek sıcaklıklarda bu elementler seramikle kimyasal olarak reaksiyona girerek metalik bağ yapısına sahip bir reaksiyon katmanı oluşturur. Örnekler arasında TiO, TiN ve Cu3Ti3O bulunur. Bu katman lehim dolgu metalinin seramik yüzeyini doğrudan nemlendirmesini sağlar.
Süreç özellikleri:
Basitleştirilmiş İş Akışı: Ayrı bir metalizasyon öncesi adım ihtiyacını ortadan kaldırır.
Daha Düşük İşleme Sıcaklıkları: Lehimleme nispeten düşük sıcaklıklarda (800–950°C) meydana gelir.
Kontrollü Atmosfer: Aktif bileşenlerin oksidasyonunu önlemek için vakumda veya yüksek saflıkta inert atmosferde gerçekleştirin.
Malzeme Çok Yönlülüğü: Al2O3, AlN ve Si3N4 gibi seramikler için uygundur.
