Metalizētās keramikas pamatnozares galvenie punkti

Metalizētā keramika ir kompozītmateriāli, kas apvieno metālu un keramiku noteiktā procesā. Tie apvieno keramikas augsto cietību, -augsto temperatūras izturību un izturību pret koroziju ar metālu elektrisko vadītspēju un apstrādājamību. To galvenā tehnoloģija ir panākt uzticamu savienojumu starp keramiku un metālu un metālu, mainot virsmu. Tos plaši izmanto tādās jomās kā elektroniskais iepakojums, enerģētika un kosmosa aviācija. Tālāk ir sniegta visaptveroša tehnisko principu, pielietojuma scenāriju, nozares statusa un attīstības tendenču analīze.

Lai sagatavotu metalizācijas keramiku, ir jārisina tādi jautājumi kā keramikas un metāla termiskās izplešanās koeficientu atšķirības, kā arī nepietiekama saskarnes savienojuma izturība. Galvenie procesi ietver:

1. Augstas-temperatūras kop{2}}iedarbināšana (HTCC/LTCC):Alumīnija metalizētās keramikas zaļais korpuss un metāla vadītājs vienlaikus tiek saķepināti augstā temperatūrā, veidojot integrētu struktūru. Tas ir piemērots augstas-frekvences ķēžu substrātiem.

2. Tieši savienots varš (DBC):Šī metode tieši savieno vara foliju ar metalizēto keramikas komponentu substrātu, izmantojot augstas{0}}temperatūras kušanu. Šī metode nodrošina augstu siltumvadītspēju (sasniedzot vairāk nekā 200 W/m·K), un to galvenokārt izmanto jaudas ierīču iepakojumā.

3. Aktīvā metāla cietlodēšana (AMB):Izmantojot cietlodēšanas pildvielu metālus, kas satur aktīvos elementus, piemēram, titānu, lai izveidotu metalurģisku saiti uz keramikas metalizācijas virsmas, panākot metāla slāņa savienojuma stiprību, kas pārsniedz 15 N/mm², šis process ir galvenais silīcija nitrīda substrātu izmantošana.

4. Uzputināšanas-galvanizācijas kompozīts (SBC):Sēklu slānis tiek veidots ar vakuuma izsmidzināšanu, kam seko sabiezināts metāla slānis ar galvanizāciju, panākot "nulles -poru" metalizāciju. Savienojuma stiprums pārsniedz 30 N/mm² un ir savietojams ar dažādiem metalizēta alumīnija oksīda keramikas materiāliem.

Metalizētā alumīnija oksīda veiktspējas priekšrocības ir nodrošinājušas tai ievērojamu vietu augstākās kvalitātes{0}}ražošanā:

Augsta siltumvadītspēja:Alumīnija nitrīda substrāti piedāvā siltumvadītspēju 180-270 W/m·K, kas ir ievērojami labāka par tradicionālajiem alumīnija oksīda substrātiem (20-30 W/m·K). Tos plaši izmanto 5G bāzes staciju RF ierīcēs un jaunos enerģijas transportlīdzekļu IGBT moduļos.
Augsta izolācija:Ar izolācijas pretestību, kas pārsniedz 10¹²Ω pie augsta sprieguma, kas pārsniedz 1000 V, tie ir piemēroti augstsprieguma -elektroenerģijas pārvades iekārtām un avionikas vadības sistēmām. Izturība pret ārkārtēju vidi: iztur temperatūras ciklus no -196 grādiem līdz 200 grādiem, saglabājot stabilu gaisa kuģu dzinēju augstas temperatūras komponentu un dziļās kosmosa izpētes aprīkojuma veiktspēju.

Tipiski pielietojuma scenāriji:
1. Pusvadītāju iepakojums: kalpo kā mikroshēmu nesējs un siltuma izlietne, atbalstot progresīvu procesu mikroshēmu augsta blīvuma{1}}integrāciju.
2. Jauna enerģija: IGBT moduļu silīcija nitrīda substrāti ir jaunu enerģijas transportlīdzekļu motoru kontrolleru galvenās sastāvdaļas, kas tieši ietekmē transportlīdzekļa energoefektivitāti.
3. Aviācija: raķešu dzinēju sadegšanas kameras uzlikās un satelītu jaudas moduļos tiek izmantoti alumīnija oksīda keramikas komponenti, kas iztur ārkārtējas temperatūras un vibrācijas.
4. Industriālā automatizācija: augstas-temperatūras sensori un precīzijas instrumentu komponenti ir atkarīgi no to stabilitātes.

Kā galvenais materiāls augstas kvalitātes{0}}ražošanai,metalizēta keramikaTehnoloģiskie sasniegumi un rūpnieciskie uzlabojumi ir ļoti nozīmīgi Ķīnas stratēģiski jauno nozaru neatkarīgai un kontrolētai attīstībai. Sagaidāms, ka, attīstoties iekšzemes ražošanai un nepārtraukti paplašinoties pielietojuma scenārijiem, šī nozare nākamajā desmitgadē sasniegs lēcienu no "sekošanas" uz "sadarbību līdzās" un pat "vadošo".