Quan la ceràmica es troba amb els metalls: una revolució dels materials que s'estén durant milers d'anys

La diferència en els coeficients d'expansió tèrmica entre la ceràmica i els metalls pot arribar a ser fins a 3-5 vegades. Per exemple, el coeficient d'expansió tèrmica de la ceràmica d'alúmina és de 8 × 10⁻⁶ / grau, mentre que el de l'acer inoxidable és de 17 × 10⁻⁶ / grau. Si aquests dos materials es solden directament entre ells, provocarà esquerdes mortals per tensió. Tanmateix, la tecnologia de metal·lització ceràmica utilitza l'estratègia bàsica de "tampó de la capa intermèdia", com "plantar" una capa de bosc metàl·lic a la superfície de la ceràmica, que proporciona una base estructural fiable per a un component de paquet ceràmic d'alt rendiment. Això no només conserva completament les excel·lents propietats de la pròpia ceràmica, sinó que també la dota de la capacitat de connectar-se amb metalls. Prenent com a exemple la soldadura de metall actiu (AMB), l'element de titani afegit en el procés pot reaccionar amb la ceràmica a 600 graus per formar una capa de transició de TiO₂, augmentant la força d'unió entre la ceràmica i el metall a més de 65 N/cm².

Durant el procés de la tecnologia de la ceràmica metal·litzada que va passar del laboratori a l'aplicació industrial, es va trobar amb molts problemes pràctics. Per exemple, un fabricant líder d'IGBT va experimentar un problema en què la porositat de la capa de coure del substrat DBC superava l'estàndard, donant lloc a una taxa d'explosió del 17% per al mòdul d'alimentació durant la prova cíclica de -de 40 a 150 graus. Aquest problema va exposar directament els defectes fatals del procés tradicional. El procés tradicional de sinterització de molibdè-manganès s'ha de dur a terme en un entorn de forn d'hidrogen, la qual cosa augmenta el cost global en un 40%. A més, el mètode de revestiment de coure directe té el problema de la precisió del circuit insuficient, cosa que dificulta controlar l'amplada de la línia dins dels 100 μm. Tots dos processos tenen els seus propis inconvenients, que s'han convertit en obstacles importants per a la implementació de la tecnologia.

Metal·lització a nivell-nanomètric: "Toc de reducció dimensional"
La metal·lització a nivell nanomètric-s'ha convertit en una important tendència de desenvolupament de la tecnologia de metal·lització ceràmica. La tecnologia d'injecció de tinta de plata a nanoescala desenvolupada per l'equip del MIT pot aconseguir un processament fi amb una amplada de línia de 5 μm en ceràmica de zirconi, reduint la mida dels sensors MEMS en un 70% i aconseguint un gran avenç en la miniaturització del producte. Pel que fa al control de costos, els laboratoris nacionals rellevants també han fet progressos clau, aconseguint un cost de recobriment per metre quadrat inferior a 300 iuans, i la tecnologia relacionada està a punt d'entrar en l'etapa de producció en massa, establint les bases per a l'aplicació industrial de la metal·lització a nivell nanomètric-.

Revolució de l'optimització de processos impulsada-l'IA
La combinació de la tecnologia d'intel·ligència artificial i el procés de ceràmica a metall ha provocat una revolució en l'optimització de processos. Les empreses rellevants, mitjançant la tecnologia d'aprenentatge automàtic, poden predir amb precisió la distribució de l'estrès de les capes de coure sobre substrats DBC, reduint significativament el cicle d'assaig-i-de 2 mesos a 3 dies, millorant considerablement l'eficiència de la investigació i desenvolupament de processos. Algunes empreses també han introduït sistemes digitals bessons per simular i optimitzar tot el procés de soldadura AMB, reduint la taxa de defectes de la soldadura AMB del 5% al ​​0,8%, millorant significativament el rendiment del producte. L'aplicació de la tecnologia d'IA s'ha convertit en la força motriu principal per a l'actualització d'aquests processos.

Fabricació verda: "La carrera de la vida i la mort"
La fabricació verda s'ha convertit en la direcció inevitable per al desenvolupament de la tecnologia de ceràmica de metal·lització. El cost del tractament d'aigües residuals dels processos tradicionals de galvanoplastia representa el 22% del cost total. La pressió de la protecció del medi ambient i el cost són concurrents, i la tecnologia d'evaporació al buit ha resolt eficaçment aquest problema, reduint l'abocament d'aigües residuals en un 87% i amb beneficis econòmics i respectuosos amb el medi ambient. A nivell polític, la UE també ha introduït regulacions rellevants, que estipulen clarament que a partir del 2027, els processos de metal·lització respectuosos amb el medi ambient seran obligatoris, el que significa que la fabricació ecològica no només és una opció per a l'actualització tecnològica, sinó també un requisit inevitable d'acord amb l'orientació de la política de la indústria. Les empreses rellevants estan accelerant la investigació i la implementació del desenvolupament de processos respectuosos amb el medi ambient.

La ceràmica metalitzada mai no és només la simple combinació de ceràmica i metalls; més aviat, és un "esport extrem" en el camp de la ciència dels materials, amb estàndards extremadament alts de precisió tècnica i requisits de procés. Quan els enginyers observen les reaccions de la interfície a escala nanomètrica mitjançant un microscopi electrònic, el que veuen no és només la disposició atòmica en el món microscòpic, sinó també les possibilitats il·limitades d'aquesta tecnologia en el món comercial. En aquest -camp de fabricació de gamma alta, els veritables guanyadors són sempre aquells "alquimistes transversals-" que no només entenen profundament les propietats dels mateixos materials, poden aconseguir avenços en tecnologies bàsiques, sinó que també estan familiaritzats amb el codi comercial i poden completar la implementació d'industrialització de la tecnologia. Només adherint-se al llarg-termisme de la creença tecnològica es pot establir una base ferma en el desenvolupament de la indústria.

Basant-se en un sistema de procés madur i estrictes estàndards de control de qualitat, elComponent del paquet de ceràmicaque hem llançat s'adapta perfectament a escenaris com ara envasos d'alta-precisió, aïllament d'alta-temperatura i connexions d'alta-fiabilitat. Aborda eficaçment els problemes de la indústria, com ara l'esquerda per tensió a la unió de ceràmica i metalls, la precisió insuficient i els alts costos ambientals. Combina un rendiment estable amb capacitats de producció a gran-escala, proporcionant solucions de components d'embalatge fiables per a l'electrònica-de gamma alta, noves energies i camps de detecció de precisió.

Els clients de tots els àmbits de la vida poden consultar i negociar. Personalitzeu i feu comandes de components ceràmics d'alúmina de relé segons sigui necessari. Treballem junts per crear un nou valor en la-fabricació de gamma alta.