Millised on keraamilise metalliseerimise põhimõtted ja protsessid?

Keraamiline metalliseerimine on pinnatehnoloogia võtmetehnoloogia. Selle põhieesmärk on ehitada isoleeriva keraamilise substraadi pinnale tihe, juhtiv ja hästi{1}}seotud metallikiht, muutes seeläbi keraamika "isolatsioonimaterjalidest" "struktuuri- ja juhtivateks funktsionaalseteks materjalideks". Kaasaegses elektroonika-, toite- ja tipptasemel-seadmete tootmises võimaldab pinnatöötluse ja keraamilise metalliseerimise protsesside kombinatsioon materjalidel üheaegselt vastata kõrge tugevuse, kõrge temperatuuritaluvuse ja usaldusväärsete elektriühenduste nõuetele. Tüüpilised näited hõlmavad alumiiniumoksiidi metallkeraamikat ja metalliseeritud keraamikat elektritoodete süsteemidele.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Mehhaanilisest vaatenurgast tugineb keraamiline metalliseerimine sideme saavutamiseks peamiselt liidese reaktsioonidele ja aatomi difusioonile. Põhimõtteliselt hõlmab see aktiivsete metallide või metalloksiidide viimist keraamilisele (eriti alumiiniumoksiidi) pinnale, võimaldades neil kõrgel temperatuuril moodustada substraadiga tugev metallurgiline side. Levinud teed hõlmavad klaasfaasi märgamismehhanismi alumiiniumoksiidi keraamika metallistamisel ja aktiivsete metallide (nagu Mo-Mn süsteem) reaktiivset difusiooni keraamilise võrega, moodustades seega üleminekukihi. Sellel liidesekihil on nii metalliline juhtivus kui ka keraamiline stabiilsus, mis moodustab põhialuse alumiiniumist metalliseeritud keraamika ühendamiseks.

 

Konkreetsete rakendusviiside osas võib protsessid üldiselt jagada kahte põhikategooriasse: keemilised meetodid ja füüsikaline aurustamine-sadestamine (PVD). Keemilised meetodid kasutavad peamiselt redutseerimisreaktsioone, tekitades keraamilisele pinnale metalliühendeid ja redutseerides need edasi metallikihiks. See on traditsiooniliste alumiiniumi metallistamisprotsesside jaoks ülioluline meetod ja seda kasutatakse laialdaselt elektriliste komponentide metalliseeritud alumiiniumkeraamikas. Seevastu füüsikalise aurustamise-sadestamise (PVD) puhul kasutatakse metallist õhukeste kilede sadestamiseks suure-energiaga osakeste pommitamist või aurustamist, mis muudab selle sobivaks ülitäpsete rakenduste jaoks, nagu täppismetalliseeritud keraamika, pakkudes eeliseid, nagu ühtlane kilepaksus ja hea juhitavus.

 

Protsessi voolu vaatenurgast järgib keraamiline metalliseerimine suhteliselt standardiseeritud astmesüsteemi. Esimene samm on pinna puhastamine, kasutades õli ja tahkete osakeste eemaldamiseks orgaanilisi lahusteid või leeliselist keskkonda, mis tagab puhta liidese järgnevaks alumiiniumkeraamika metalliseerimiseks. Teine etapp on eeltöötlusetapp, mis parandab adhesiooni läbi karestamise, aktiveerimise või vahekihi lisamise. See samm on ülitugevate metalliseeritud keraamiliste komponentide töökindluse jaoks ülioluline.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pärast seda toimub metalliseeritud katte sadestamise etapp. Sõltuvalt nõuetest saab keraamilisele pinnale esialgse metallikihi moodustamiseks valida sellised meetodid nagu elektrivaba katmine, galvaniseerimine või PVD. See etapp määrab otseselt elektriliste komponentide metalliseeritud keraamiliste komponentide juhtivuse ja kile ühtluse. Suure töökindlusega seadmete (nt võimsuspooljuhtide metalliseeritud keraamilised korpused) puhul tuleb paksust ja tihedust rangelt kontrollida, et vältida tõrkeohtu järgneva termilise tsükli ajal.

 

Kuumtöötlus on kogu protsessi üks peamisi etappe. Kõrgel temperatuuril-paagutamine võimaldab metallikihil hajuda ja reageerida keraamilise substraadiga, moodustades stabiilse metallurgilise sideme. See protsess mõjutab otseselt elektroonikaseadmetes kasutatavate alumiiniumoksiidiga metalliseeritud keraamiliste komponentide sidumistugevust ja pikaajalist töökindlust ning on ka hermeetilise tihenduse ja kõrgepinge isolatsiooni jõudluse saavutamise põhielement.

 

Viimane lihv hõlmab puhastamist, jõudluse testimist ja mõõtmete kalibreerimist tagamaks, et sellised tooted nagu metalliseeritud keraamilised isoleertorud ja metalliseeritud keraamilised osad vastavad rakendusstandarditele juhtivuse, nakkuvuse ja välimuse kvaliteedi osas. Süstemaatilise protsessi juhtimise abil on võimalik saavutada alumiiniumoksiidi keraamiliste detailide täppistöötluse ja metalliseerimisprotsesside vahel kõrge sünergia.

 

Rakendustasandil on keraamilise metalliseerimise tehnoloogia muutunud elektroonika- ja elektritööstuses asendamatuks põhiprotsessiks. Elektroonikavaldkonnas kasutatakse elektrikomponentide alumiiniumoksiidi metallkeraamikat laialdaselt toitemoodulites, releedes ja andurites, et saavutada väga töökindlad elektriühendused; uutes energia- ja võimsuspooljuhtide valdkondades täidab metalliseeritud keraamiline korpus Power Semiconductors jaoks kahte funktsiooni: isolatsioon ja soojuse hajutamine; ja kõrgtugevates metalliseeritud keraamilistes komponentides kasutatakse neid kriitiliste konstruktsioonikomponentide jaoks kõrgel -temperatuuril, kõrgel-rõhul ja väga korrodeerivas keskkonnas.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Eespool nimetatud tehnoloogilisele süsteemile tuginedes keskendub meie ettevõte suure jõudlusega-keraamilise metalliseerimise lahendustele, pakkudes peamiselt mitmeid tooteid, sealhulgasAlumiiniumoksiidiga metalliseeritud keraamika, täppismetalliseeritud keraamika ja metalliseeritud keraamika elektrikomponentidele. Kasutades oma küpset alumiiniumoksiidi metalliseerimisprotsessi ja täppistöötlussüsteeme, saame pakkuda klientidele väga töökindlaid metalliseeritud keraamilisi konstruktsioonikomponente ja kohandatud lahendusi uue energia, jõuelektroonika ja pooljuhtpakendite valdkonnas.