Fabricarea substraturilor ceramice metalizate cu alumină: de la optimizarea procesului la progrese în performanță

Pe fundalul dezvoltării rapide a electronicii de putere, a comunicațiilor 5G și a vehiculelor cu energie nouă, dispozitivele electronice evoluează continuu către frecvențe mai mari, densități mai mari de putere și fiabilitate mai mare. Ca material purtător de bază, substratul are nevoie nu numai de proprietăți excelente de izolare electrică, dar trebuie să ia în considerare și capacitățile de management termic și stabilitatea mecanică. În acest context, Ceramica Metalizată cu Alumină a devenit treptat o cale tehnologică importantă în domeniul ambalajelor high-, realizând optimizarea sinergică a performanței și structurii prin combinarea eficientă a ceramicii și metalelor.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ceramica cu alumină în sine posedă rezistență dielectrică ridicată și conductivitate termică bună, dar legarea directă între ele și materialele metalice prezintă probleme precum umecbilitatea interfațală slabă și coeficienții de dilatare termică nepotriviți. Prin urmare, metalizarea ceramicii de alumină a devenit un pas cheie în realizarea unei interconexiuni electrice fiabile. Prin construirea unui strat de tranziție metalic stabil, rezistența generală a conexiunii și conductivitatea structurii pot fi îmbunătățite în mod eficient.

 

Din punct de vedere al procesului, metoda curentă curentă se concentrează pe turnarea cu bandă și pe tehnicile de-co-ardere la temperatură înaltă. Prin controlul precis al sistemului de pulbere și al nămolului de metalizare, se obțin structuri compozite cu densitate mare și rezistență ridicată de lipire. În acest proces, indicatorii de performanță ai ceramicii metalizate pentru componente electrice includ în mod obișnuit pierderi dielectrice scăzute, rezistență ridicată la izolație și rezistență excelentă a legăturii interfațale. Acești parametri determină în mod direct fiabilitatea și durata de viață a dispozitivului final.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

În ceea ce privește sistemul de materie primă, pulberea de-alumină de înaltă puritate (de obicei, mai mare sau egală cu 96%), combinată cu adjuvanți de sinterizare, pot îmbunătăți semnificativ procesul de densificare și pot reduce defectele de sinterizare. Simultan, selecția șlamului metalizat trebuie optimizată în funcție de scenariul de aplicare. De exemplu, sistemele de argint sunt potrivite pentru transmisia de semnal de-frecvență înaltă, în timp ce sistemele de cupru sunt mai potrivite pentru scenariile de-conductivitate de putere mare. Acest design diferențiat al sistemelor de materiale este un factor cheie în obținerea stratificării performanței în ceramica metalizată cu alumină pentru aplicații electronice.

 

Turnarea turnată, ca etapă de pregătire a miezului, depinde de uniformitatea dispersiei nămolului și de precizia controlului grosimii. Prin optimizarea raportului de liant, a sistemului de solvenți și a parametrilor de frezare cu bile, se poate obține o structură de bandă ceramică verde cu rugozitate scăzută a suprafeței și grosime uniformă. Acest tip de structură oferă fundația pentru procesele ulterioare de stivuire multistrat și este, de asemenea, o condiție prealabilă importantă pentru obținerea ceramicii metalizate cu precizie.

 

În procesul de construcție a modelului de metalizare, serigrafia rămâne soluția principală. Ecranele de-înaltă precizie și parametrii stabili de imprimare permit o rezoluție a liniilor la nivel de microni-. Ulterior, procesele de laminare multistrat și presare la cald formează o structură densă a preformelor compozite. Acest proces impune cerințe extrem de mari în ceea ce privește acuratețea alinierii și lipirea interstraturilor, impactând direct fiabilitatea ceramicii metalizate cu alumină pentru lipire.

 

Etapa de ardere co-înaltă la temperatură-este un punct critic de control în întregul proces de fabricație. Prin setarea corectă a curbei de legare și a temperaturii de sinterizare, probleme precum bulele, delaminarea și stresul rezidual intern pot fi evitate în mod eficient. În special în sistemele din cupru, sinterizarea trebuie finalizată într-o atmosferă reducătoare pentru a preveni oxidarea metalului, asigurând astfel integritatea structurală și stabilitatea conductibilității componentelor ceramice metalizate de înaltă-rezistență.

 

Post-procesarea-este la fel de importantă. Slefuirea de precizie și prelucrarea cu laser permit controlul formei de înaltă-precizie. În același timp, placarea cu nichel-aur îmbunătățește și mai mult lipirea și rezistența la coroziune, făcând produsul potrivit pentru medii industriale mai dure. Acest tip de proces este utilizat pe scară largă în aplicațiile de ambalare-de ultimă generație, cum ar fi carcasa din ceramică metalizată pentru semiconductori de putere. În producția efectivă, aderența interfacială insuficientă, deformarea substratului și defectele bule sunt principalele provocări tehnice. Aceste probleme pot fi îmbunătățite semnificativ prin creșterea purității materiilor prime, prin optimizarea potrivirii dimensiunii particulelor și prin introducerea de tehnologii de delegare segmentată și de control al temperaturii. În plus, tehnologia avansată de acoperire cu pulbere ajută, de asemenea, la îmbunătățirea eficienței reacției interfațale, optimizând astfel stabilitatea generală a metalizării aluminei.

 

Din perspectiva industrializării, această tehnologie are o valoare semnificativă pentru aplicații în vehicule cu energie nouă, module de putere și echipamente de comunicații de înaltă{0}frecvență. De exemplu, în sistemele de acționare electrică de-înaltă tensiune, substraturile ceramice trebuie să reziste atât la șocuri de înaltă tensiune, cât și la șocuri de temperatură ridicată, în timp ce în domeniul frecvenței radio, sunt impuse cerințe mai mari privind pierderea dielectrică și integritatea semnalului. Prin urmare, Metallized Ceramics for Electrical înlocuiește treptat materialele tradiționale de substrat și devine una dintre tehnologiile cheie de sprijin.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

În viitor, substraturile ceramice metalizate cu alumină se vor dezvolta spre ultra-subțire, integrare multi-strat și integrare multi-funcțională.

 

Simultan, introducerea pastelor metalice la scară nanometrică, simularea proceselor digitale și sistemele ecologice bazate pe apă-va promova și mai mult îmbunătățirea preciziei și durabilității producției. Aceste tendințe de dezvoltare vor continua să aprofundeze aplicarea tuburilor izolatoare din ceramică metalizată și a pieselor ceramice metalizate în electronica de vârf-.

 

În plus, pulverizarea cu ultrasunete devine treptat un proces auxiliar important în tehnologiile avansate de ambalare. În comparație cu acoperirea prin centrifugare și acoperirea prin scufundare tradițională, poate obține o depunere mai uniformă a filmului subțire și o acoperire ridicată a structurilor de suprafață complexe, făcându-l deosebit de potrivit pentru acoperirea dispozitivelor cu microstructură. Introducerea acestei tehnologii oferă o mai mare flexibilitate a procesului și asigurare a preciziei pentru prelucrarea de precizie a pieselor ceramice din alumină.
 

 

 

În domeniul ambalajelor electronice de precizie și al conexiunilor electrice, ne concentrăm pe cercetarea, dezvoltarea și producția de structuri-de înaltă performanță din ceramică și metal compozit, optimizând continuumetalizarea alumineiprocese și capabilități de prelucrare de precizie.

 

În jurul cerințelor de înaltă fiabilitate și consistență ridicată, am format un sistem de produse care acoperă diverse forme structurale și scenarii de aplicare, oferind soluții de materiale stabile pentru dispozitive de alimentare, echipamente de comunicații și noi sisteme energetice. Prin îmbunătățirea continuă a capacităților de control al procesului și a nivelurilor de potrivire a materialelor, ne angajăm să oferim clienților componente mai competitive-de gaming ceramice metalizate.