Metalizētās keramikas elektrisko komponentu procesa pilnveidošana un prakse

Keramikas-metālu savienošanas tehnoloģija ir galvenais process elektronisko vakuuma ierīču ražošanā. Visplašāk tiek izmantota 95% alumīnija oksīda keramikas un tās aktivētā molibdēna{2}}mangāna metalizācijas metode. Faktiskajā ražošanā metalizācijas process bieži saskaras ar tādām problēmām kā zema izturība, nevienmērīgs pastas biezums, neparasti lūzumu režīmi, gaismas caurlaidība uz metalizētās virsmas un oksidēšanās, kas tieši ietekmē produkta iznākumu un uzticamību. Tāpēc nepārtraukta metalizētās keramikas elektrisko komponentu procesa optimizācija, lai nodrošinātu produkta kvalitātes stabilitāti un konsekvenci, ir ļoti svarīga augstas -uzticamības vakuuma elektronisko ierīču ražošanā.

Aktivētā molibdēna{0}mangāna metode būtībā ir šķidrās fāzes saķepināšanas pulvermetalurģijas process. Tā metalizācijas kvalitāte ir atkarīga no jaudas pusvadītāju metalizētā keramikas korpusa raksturīgajām īpašībām un metalizācijas procesa savietojamības. Galvenie faktori, kas ietekmē metalizētā slāņa mikrostruktūru un metināšanas veiktspēju, ir: metalizācijas sastāvs, izejmateriāla daļiņu izmērs, aktivatora attiecība, metalizētā slāņa biezums un viendabīgums, saķepināšanas režīms un niķeļa slāņa kvalitāte. Šie faktori kopā nosaka augstas stiprības metalizēto keramikas komponentu savienojuma stiprumu un hermētiskumu.

Daļiņu izmērs un forma tieši ietekmē saķepināšanas blīvumu, saķepināšanas temperatūru un mikrostruktūru. Mazu un apaļu daļiņu izmantošana palīdz panākt mikrostruktūras blīvēšanu zemākā temperatūrā. Lai nodrošinātu daļiņu izmēru un formu, ir nepieciešami šādi pasākumi: izvēlieties augstas -efektivitātes slīpēšanas aprīkojumu; noteikt optimālo iekraušanas un slīpēšanas laiku, pamatojoties uz dažādiem materiāliem; pielāgojiet materiāla -pret-lodes attiecību un slīpēšanas lodīšu maisījuma attiecību, izmantojot 10-35 mm nodilumizturīgas{10}}ahāta bumbiņas, kas sajauktas proporcijā 5:3:2 lielas, vidējas un mazas bumbiņas, ar materiāla -lodītes attiecību 1:(1,5–2,5); izvēlieties piemērotu disperģētāju, lai samazinātu aglomerātus, kas veidojas slīpēšanas procesā paaugstinātas virsmas enerģijas dēļ, tādējādi uzlabojot pulvera īpašības.

Saķepināšanas temperatūra ir noteicošais faktors alumīnija oksīda metalizētās keramikas kvalitātē, tieši ietekmējot molibdēna daļiņu saķepināšanu, sastāvdaļu ķīmiskās reakcijas un kausējuma iespiešanos. Pēc metalizācijas formulas un keramikas korpusa noteikšanas ļoti svarīga ir precīza saķepināšanas temperatūras kontrole.

Pirmkārt, precīzi jāmēra krāsns temperatūra, regulāri jākalibrē termopāri un jāizmanto precīzs temperatūras mērīšanas gredzens, lai uzlabotu mērījumu precizitāti līdz ±2 grādiem. Fāzu diagrammas analīze jāveic, pamatojoties uz aktivatora veidu un proporciju, lai provizoriski noteiktu metalizācijas temperatūras režīmu.

Dažādai precīzi metalizētai keramikai jāveic optimizācijas eksperimenti, mainot temperatūras gradientu, maksimālo temperatūru, turēšanas laiku un krāsns atmosfēru saķepināšanas režīmā. Apvienojumā ar stiepes stiprības pārbaudi un metalogrāfisko novērojumu var iegūt piemērotu metalizācijas saķepināšanas režīmu.

Salīdzinot ar tradicionālo molibdēna{0}mangāna metodi, aktivētā molibdēna-mangāna metode var saīsināt saķepināšanas laiku un palielināt saķepināšanas ātrumu. Saķepināšanas temperatūrā šķidruma -fāzes-inducētā masas migrācija ir ātrāka nekā cietās-fāzes difūzija, galu galā aizpildot poras saķepinātajā materiālā un iegūstot blīvu, augstas veiktspējas saķepinātu metalizētu alumīnija keramiku elektriskiem komponentiem. Pētījumi liecina, ka, ja šķidrās fāzes saturs ir mazāks par 30% (tilpuma attiecība), ir grūti panākt blīvēšanu tikai ar daļiņu pārkārtošanos.

Pārāk zema aktivatora attiecība rada nepilnīgu metalizācijas slāni, un molibdēna pulvera poras netiek aizpildītas ar kausējumu; pārāk liela attiecība var izraisīt kausējuma migrāciju uz virsmu, ietekmējot turpmāko niķeļa pārklājuma kvalitāti. Ja tiek izmantots saķepināts niķelis, aktivatora attiecību var atbilstoši palielināt. Regulējot aktivatora attiecību un veicot stiepes testus un metalogrāfisko analīzi, var noteikt optimālo attiecību dažādu alumīnija keramikas detaļu precīzai apstrādei.

Sietspiedes izmantošana metalizācijas pastas uzklāšanai ļauj precīzāk kontrolēt molibdēna -mangāna slāņa biezumu un ievērojami uzlabot konsistenci. Galvenie procesa kontroles punkti ir šādi: drukas līmes sastāvs ar šķīdinātāja -pret- šķīdinātāja attiecību un līmes viskozitāti, vēlams no 2 līdz 6 Pa·s; pulvera-un-līmes attiecība tieši ietekmē drukāšanas efektu un metalizācijas stiprumu, un optimālā attiecība ir (2-3:1); sieta materiāla un acs izmēra izvēlei nepieciešama plaša pārbaude; rakeļa cietība un nodilumizturība ietekmē pārklājuma viendabīgumu; temperatūra ir jutīga pret drukas līmes viskozitāti, un telpas temperatūra ir jākontrolē 25±2 grādu līmenī, lai nodrošinātu stabilu pārklājuma biezumu. Metalizētā keramikas slāņa biezuma noteikšanai tiek izmantoti rentgena fluorescences biezuma mērītāji, nodrošinot, ka metalizētā pārklājuma biezums ir 5-10 reizes lielāks par molibdēna daļiņu biezumu.

Molibdēna{0}}mangāna slānim ir nepieciešams slāpekļa pārklājums, lai varētu metināt metāla daļas. Tradicionālie galvanizācijas procesi rada vides problēmas, un notekūdeņu izplūde negatīvi ietekmē vidi. Pēdējos gados, ievērojami uzlabojot niķeļa pulvera tīrību un saķepināšanas veiktspēju, saķepinātā niķeļa procesi ir nobrieduši. Saķepinātajiem niķeļa slāņiem, kas sagatavoti, izmantojot augstas kvalitātes-niķeļa pulveri, ir smalka, blīva un spilgta virsma, kas pēc izskata neatšķiras no galvanizētiem niķeļa izstrādājumiem, un tiem ir vienmērīgs biezums.

Saķepinātā niķeļa process pilnībā novērš piesārņojuma problēmas, ko izraisa galvanizācijas notekūdeņi, un tas ir salīdzināms ar galvanizētu niķeļa keramikas metalizāciju stiepes izturības un lūzuma režīmā. Mikrostrukturālie novērojumi liecina, ka optimizētā metalizācijas formula un saķepinātā niķeļa process ir labi-saskaņoti, uzrādot ideālu keramikas-saistes lūzuma režīmu noslēgtā lūzuma virsmā. Metalizācijas keramikas saite ir cieša, bez atslāņošanās vai porainības defektiem.

Dažādiemprecīzi metalizēta keramika, optimālā metalizācijas formula un tai atbilstošās dozēšanas metodes, pārklāšanas metodes, saķepināšanas režīmi un piemēroti molibdēna -mangāna un niķeļa slāņu biezumi un blīvumi ir ļoti svarīgi metalizācijas kvalitātes nodrošināšanai. Optimizējot procesa parametrus, izmantojot sistemātiskus eksperimentus, metalizācijas slāņa mikrostruktūru var efektīvi kontrolēt, tādējādi iegūstot keramikas metalizāciju ar augstu blīvējuma stiprību un labu konsistenci, tādējādi izpildot stingrās prasības attiecībā uz augstas -uzticamības blīvējumu vakuuma elektroniskām ierīcēm.

Lai iegūtu papildinformāciju par metalizētām keramikas sastāvdaļām vai pielāgotiem risinājumiem, lūdzu, sazinieties ar mūsu inženieru komandu, lai saņemtu profesionālu atbalstu.