Alumiiniumoksiidiga metalliseeritud keraamiliste substraatide valmistamine: protsessi optimeerimisest jõudluse läbimurdeni

Jõuelektroonika, 5G side ja uute energiasõidukite kiire arengu taustal arenevad elektroonikaseadmed pidevalt kõrgemate sageduste, suurema võimsustiheduse ja suurema töökindluse suunas. Südamiku kandematerjalina ei vaja substraat mitte ainult suurepäraseid elektriisolatsiooniomadusi, vaid peab arvestama ka soojusjuhtimise ja mehaanilise stabiilsusega. Selles kontekstis on alumiiniumoksiidi metallkeraamikast järk-järgult saanud tipptasemel-pakendite valdkonnas oluline tehnoloogiline tee, mis saavutab jõudluse ja struktuuri sünergilise optimeerimise keraamika ja metallide tõhusa kombinatsiooni kaudu.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Alumiiniumoksiidi keraamika ise omab suurt dielektrilist tugevust ja head soojusjuhtivust, kuid otsene sidumine nende ja metallmaterjalide vahel tekitab probleeme, nagu liidese halb märguvus ja sobimatud soojuspaisumistegurid. Seetõttu on alumiiniumoksiidi keraamika metallistamine muutunud oluliseks sammuks usaldusväärse elektriühenduse saavutamisel. Stabiilse metallist üleminekukihi ehitamisega saab tõhusalt parandada konstruktsiooni üldist ühendustugevust ja juhtivust.

 

Protsessi vaatenurgast keskendub praegune tavameetod lindivalamisele ja kõrgel -temperatuuril{1}}põletamise tehnikatele. Pulbersüsteemi ja metalliseeritud lobri täpse juhtimisega saavutatakse suure tihedusega ja suure nakketugevusega komposiitstruktuurid. Selles protsessis hõlmavad elektrikomponentidele mõeldud metalliseeritud keraamika jõudlusnäitajad tavaliselt madalat dielektrilist kadu, suurt isolatsioonitakistust ja suurepärast liidese tugevust. Need parameetrid määravad otseselt lõpliku seadme töökindluse ja eluea.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Mis puutub toormaterjalide süsteemi, siis kõrge -puhtusastmega alumiiniumoksiidi pulber (tavaliselt suurem kui 96%) koos paagutamise abiainetega võib oluliselt parandada tihendamisprotsessi ja vähendada paagutamisdefekte. Samal ajal tuleb metalliseeritud läga valikut optimeerida vastavalt kasutusstsenaariumile. Näiteks hõbedased süsteemid sobivad kõrgsagedusliku-signaali edastamiseks, vasksüsteemid aga suure-võimsusjuhtivuse stsenaariumide jaoks. See materjalisüsteemide diferentseeritud disain on võtmetegur elektrooniliste rakenduste alumiiniumoksiidiga metallkeraamika jõudluse kihistumise saavutamisel.

 

Valamine kui südamiku ettevalmistamise etapp sõltub läga dispersiooni ühtlusest ja paksuse reguleerimise täpsusest. Optimeerides sideaine vahekorda, lahustisüsteemi ja kuuljahvatamise parameetreid, on võimalik saada madala pinnakaredusega ja ühtlase paksusega rohelise keraamilise teibi struktuur. Seda tüüpi struktuur loob aluse järgnevatele mitmekihilistele virnastamisprotsessidele ja on ka oluline eeltingimus täppismetalliseeritud keraamika saavutamisel.

 

Metalliseerimismustri ehitusprotsessis on siiditrükk endiselt peamiseks lahenduseks. Kõrge-täpsed ekraanid ja stabiilsed printimisparameetrid võimaldavad mikroni-tasandi eraldusvõimet. Seejärel moodustavad mitmekihilise lamineerimise ja kuumpressimise protsessid tiheda komposiittooriku struktuuri. See protsess seab joondamise täpsusele ja kihtidevahelisele sidumisele väga kõrged nõudmised, mõjutades otseselt liimimiseks mõeldud alumiiniumoksiidi metallkeraamika töökindlust.

 

Kõrgel -temperatuuril koos-põletamise etapp on kogu tootmisprotsessi kriitiline kontrollpunkt. Lahutamiskõvera ja paagutamistemperatuuri õigesti seadistamisega saab tõhusalt vältida selliseid probleeme nagu mullid, delaminatsioon ja sisemine jääkpinge. Eriti vasesüsteemides tuleb paagutamine lõpetada redutseerivas atmosfääris, et vältida metallide oksüdeerumist, tagades sellega kõrgtugevate metalliseeritud keraamiliste komponentide struktuurse terviklikkuse ja juhtivuse stabiilsuse.

 

Järel{0}}töötlus on sama oluline. Täppislihvimine ja lasertöötlus võimaldavad -täpset kujujuhtimist. Samal ajal parandab nikkel{4}}kuldmine veelgi joottavust ja korrosioonikindlust, muutes toote sobivaks karmimatesse tööstuskeskkondadesse. Seda tüüpi protsesse kasutatakse laialdaselt kõrgekvaliteedilistes{6}}pakendites, nagu metalliseeritud keraamilised korpused jõupooljuhtide jaoks. Tegelikus tootmises on peamisteks tehnilisteks väljakutseteks ebapiisav liidese adhesioon, substraadi kõverdumine ja mullide defektid. Neid probleeme saab oluliselt parandada tooraine puhtuse suurendamise, osakeste suuruse sobitamise optimeerimise ning segmenteeritud lahtiühendamise ja temperatuurivälja juhtimise tehnoloogiate kasutuselevõtuga. Lisaks aitab täiustatud pulbervärvimistehnoloogia parandada liideste reaktsioonide tõhusust, optimeerides seeläbi alumiiniumoksiidi metallistamise üldist stabiilsust.

 

Industrialiseerimise vaatenurgast on sellel tehnoloogial märkimisväärne rakendusväärtus uutes energiasõidukites, jõumoodulites ja kõrgsageduslikes{0}sideseadmetes. Näiteks kõrgepingeliste elektriajamite süsteemides peavad keraamilised aluspinnad taluma nii kõrgepinge- kui ka kõrge temperatuuriga lööke, samas kui raadiosagedusväljas esitatakse dielektrilisele kadudele ja signaali terviklikkusele kõrgemad nõuded. Seetõttu asendab Metallized Ceramics for Electrical järk-järgult traditsioonilisi alusmaterjale ja on saamas üheks peamiseks tugitehnoloogiaks.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tulevikus arenevad alumiiniumoksiidiga metalliseeritud keraamilised substraadid üliõhukeste, -mitmekihiliste ja multi-funktsionaalse integratsiooni suunas.

 

Samal ajal edendab nanomõõtmeliste metallipastade, digitaalsete protsesside simulatsiooni ja keskkonnasõbralike veepõhiste süsteemide kasutuselevõtt veelgi tootmise täpsust ja jätkusuutlikkust. Need arengusuunad süvendavad jätkuvalt metalliseeritud keraamiliste isoleertorude ja metalliseeritud keraamiliste osade kasutamist tipptasemel-elektroonikas.

 

Lisaks on ultraheliga pihustamine järk-järgult muutumas arenenud pakendamistehnoloogiate oluliseks abiprotsessiks. Võrreldes traditsioonilise tsentrifuugimise ja kastmisega katmisega saab sellega saavutada ühtlasema õhukese kile sadestumise ja keerukate pinnastruktuuride kõrge katvuse, muutes selle eriti sobivaks mikrostruktuuriseadmete katmiseks. Selle tehnoloogia kasutuselevõtt tagab alumiiniumoksiidi keraamiliste osade täppistöötluse protsessi suurema paindlikkuse ja täpsuse.
 

 

 

Elektrooniliste täppispakendite ja elektriühenduste valdkonnas keskendume suure jõudlusega keraamiliste ja metallkomposiitkonstruktsioonide{0}}uuringutele, arendustegevusele ja tootmisele, optimeerides pidevaltalumiiniumoksiidi metalliseerimineprotsessid ja täppistöötluse võimalused.

 

Kõrge töökindluse ja kõrge järjepidevuse nõuetest lähtudes oleme moodustanud tootesüsteemi, mis hõlmab erinevaid struktuurseid vorme ja kasutusstsenaariume, pakkudes stabiilseid materjalilahendusi jõuseadmetele, sideseadmetele ja uutele energiasüsteemidele. Protsessi juhtimisvõimalusi ja materjalide sobitamise taset pidevalt täiustades oleme pühendunud pakkuma klientidele konkurentsivõimelisemaid kõrgekvaliteedilisi-keraamilisi metalliseeritud komponente.