Què és la metal·lització ceràmica?

Especialment amb l'arribada de l'era 5G, la potència dels xips de semiconductors augmenta constantment i la tendència cap a una integració lleugera i alta es fa cada cop més evident. La importància del problema de la dissipació de calor també s'ha fet més destacada, cosa que sens dubte suposa requisits més estrictes per a l'embalatge de materials de dissipació de calor. Entre ells, el rendiment de dissipació de calor del component de paquet de ceràmica crida especialment l'atenció. Com fer una bona feina en la gestió tèrmica d'encenalls serà un problema que la indústria haurà d'afrontar durant molt de temps.

A l'estructura d'embalatge dels components electrònics de potència, el substrat d'embalatge serveix com a enllaç clau que connecta les parts superior i inferior i manté la conductivitat dels circuits interns i externs. Té funcions com la dissipació de calor i el suport mecànic. El rendiment del component ceràmic d'alúmina de relé afecta directament el rendiment general del substrat d'embalatge i ha rebut una atenció creixent dels fabricants.

La ceràmica, com a material inorgànic no-metàl·lic típic, sembla estar en una posició completament oposada a la dels metalls. Tanmateix, els respectius avantatges d'ambdós són tan destacats que la gent va començar a pensar en combinar ceràmica i metalls per mostrar els seus punts forts individuals i optimitzar així el rendiment de la caixa de ceràmica a base d'alúmina al 95%. Així va néixer aquesta tecnologia. Al llarg dels anys, sempre ha estat un tema popular, i acadèmics tant nacionals com estrangers han dut a terme investigacions a fons-sobre aquest tema.

Els avantatges dels materials ceràmics són els principals motius pels quals es poden utilitzar per fabricar ceràmiques d'alúmina metal·litzada per a components elèctrics: baixa pèrdua de senyal - La constant dielèctrica dels mateixos materials ceràmics provoca menys pèrdues de senyal. Alta conductivitat tèrmica - La calor del xip es condueix directament a la làmina ceràmica sense necessitat d'una capa aïllant, la qual cosa permet una millor dissipació de la calor. Coeficient d'expansió tèrmica més compatible - Els coeficients d'expansió tèrmica de ceràmica i encenalls són propers, evitant una deformació important i problemes com el despreniment de filferro i la tensió interna quan hi ha un canvi de temperatura dràstic. Alta força d'unió - La capa metàl·lica de les plaques de circuit ceràmic té una gran força d'unió amb el substrat ceràmic, arribant a un màxim de 45 MPa (més gran que la resistència de la pròpia làmina ceràmica, que té 1 mm de gruix). Alta temperatura de funcionament - Les ceràmiques poden suportar grans fluctuacions en els cicles de temperatura i fins i tot poden funcionar normalment a temperatures de 500-600 graus centígrads. Alt aïllament elèctric: els mateixos materials ceràmics són materials aïllants, capaços de suportar tensions de ruptura molt elevades.

Quan s'utilitzen ceràmiques en circuits, primer s'han de metal·litzar. Aquest també és un pas clau en la preparació de tubs aïllants de ceràmica metal·litzada, que consisteix a aplicar una fina pel·lícula metàl·lica a la superfície de la ceràmica que s'uneix fermament a la ceràmica i no es fon fàcilment. Aquesta pel·lícula fa que la ceràmica sigui conductora. Posteriorment, es connecta a cables metàl·lics o altres capes conductores de metall mitjançant tècniques de soldadura per formar una sola unitat.

Es pot dir que la qualitat d'aquest procés afectarà directament l'efecte d'embalatge final i, per tant, determinarà la qualitat i la vida útil de la ceràmica metalitzada per a components elèctrics.

Els mètodes de preparació habituals inclouen principalment el mètode Mo-Mn, el mètode Mo-Mn activat, el mètode de soldadura de metalls actius, el mètode de revestiment de coure directe (DBC) i el mètode de polverització de magnetró. Aquests mètodes proporcionen suport tècnic per a la producció massiva de components ceràmics metal·litzats d'alta-resistencia.

1. Mètode Mo-Mn:El mètode Mo-Mn es basa en una fórmula de metal·lització composta principalment per pols metàl·lic refractari Mo, juntament amb una petita quantitat de Mn-de baix punt-de fusió. S'afegeix un aglutinant i es recobreix a la superfície de la ceràmica Al₂O₃, i després es sinteritza per formar una capa metal·litzada. Aquest és un dels mètodes utilitzats habitualment per preparar components d'envasos ceràmics en la fase inicial. L'inconvenient del mètode tradicional Mo-Mn rau en la seva alta temperatura de sinterització, l'elevat consum d'energia i l'absència d'un activador a la fórmula, el que resulta en una baixa resistència de segellat.

2. Mètode Mo-Mn activat:El mètode Mo{-Mn activat és una millora basada en el mètode tradicional Mo{-Mn. Les principals direccions de millora són: afegir activadors i substituir la pols metàl·lica per òxids o sals de molibdè i manganès. Aquests dos tipus de mètodes de millora estan dirigits a reduir la temperatura de metal·lització, millorant així l'eficiència de producció de components ceràmics metal·litzats. El desavantatge del Mètode Mo-Mn activat és el seu procés complex i el seu alt cost. No obstant això, té un fort efecte d'unió i pot millorar significativament la humectabilitat, de manera que segueix sent el procés més primerenc inventat i àmpliament aplicat en la tecnologia d'enllaç ceràmic-metall.

3. Mètode de soldadura de metall actiu:El mètode de soldadura de metall actiu és un altre procés de segellat-de metall ceràmic àmpliament utilitzat. Es va desenvolupar 10 anys més tard que el mètode Mo-Mn. La seva característica és que té menys processos. El segellat de ceràmica i metall es pot completar en un sol procés d'escalfament, que és adequat per simplificar el procés de producció de components ceràmics d'alúmina de relé. L'aliatge de soldadura conté elements actius com ara Ti, Zr, Hf i Ta. Els elements actius afegits reaccionen amb Al₂O₃, formant una capa de reacció amb propietats metàl·liques a la interfície. Aquest mètode es pot adaptar fàcilment a la producció a gran-escala i és relativament senzill i econòmic en comparació amb el procés Mo-Mn.

L'inconvenient del mètode de soldadura de metall actiu rau en el fet que el material de soldadura actiu es limita a un sol tipus, cosa que limita la seva aplicació fins a cert punt. A més, no és adequat per a la producció contínua i només s'aplica a la producció a gran-escala, d'una sola-peça o a la producció de petits-lots de ceràmica d'alúmina metal·litzada per a components elèctrics.

Com a nou tipus de material, té molts avantatges únics. En un futur proper, els materials ceràmics metal·litzats segurament brillaran i injectaran nova vitalitat en el desenvolupament de tubs aïllants de ceràmica metalitzada i peces de ceràmica metalitzada.

Com a nou tipus de material, té molts avantatges únics. En un futur proper, els materials ceràmics metal·litzats segurament brillaran amb força. El nostreComponent del paquet de ceràmicas'ha desenvolupat amb precisió basant-se en una tecnologia bàsica madura, amb una alta conductivitat tèrmica, baixa pèrdua de comunicació i gran força d'enllaç, etc. És adequat per a múltiples escenaris, com ara l'embalatge de xips 5G i els components electrònics d'alimentació, i pot complir amb precisió els requisits de gestió tèrmica de xips i envasos d'alta-integració. Té un rendiment estable i és compatible amb la producció industrial a gran-escala.

La nostra ceràmica metalitzada per a components elèctrics és de qualitat fiable i especificacions completes. Podem personalitzar un pla d'adaptació segons les seves necessitats específiques. Convidem sincerament a tots els clients a consultar els detalls del producte, negociar la cooperació i fer comandes en qualsevol moment. T'oferirem productes d'alta-qualitat i assistència de servei professional.