Ceramica metalizată este materiale compozite care combină metalul și ceramica printr-un proces specific. Acestea combină duritatea ridicată, rezistența-înaltă la temperatură și rezistența la coroziune a ceramicii cu conductivitatea electrică și prelucrabilitatea metalelor. Tehnologia lor de bază constă în realizarea unei legături fiabile între ceramică cu metal și metal prin modificarea suprafeței. Sunt utilizate pe scară largă în domenii precum ambalajele electronice, energia și aerospațiul. Următoarea este o analiză cuprinzătoare a principiilor tehnice, scenariilor de aplicare, starea industriei și tendințele de dezvoltare:
Principii tehnice și clasificare a proceselor
Pregătirea ceramicii de metalizare necesită abordarea unor probleme precum diferența de coeficienți de dilatare termică dintre ceramică și metal, precum și rezistența insuficientă a legăturii interfațale. Procesele principale includ:
1. Aprindere la-Temperatura ridicată- (HTCC/LTCC):Corpul verde din ceramică metalizată cu alumină și conductorul metalic sunt sinterizate simultan la temperaturi ridicate pentru a forma o structură integrată. Acesta este potrivit pentru substraturi de circuite de-înaltă frecvență.
2. Cupru lipit direct (DBC):Această metodă leagă direct folia de cupru de substratul componentelor ceramice metalizate prin topire la temperatură înaltă{0}. Această metodă oferă o conductivitate termică ridicată (atingând peste 200 W/m·K) și este utilizată în principal în ambalarea dispozitivelor de alimentare.
3. Brazare metalică activă (AMB):Folosind metale de umplutură pentru lipire care conțin elemente active, cum ar fi titanul, pentru a forma o legătură metalurgică pe suprafața de metalizare ceramică, obținând o rezistență de legătură a stratului de metal care depășește 15 N/mm², acest proces este curentul principal pentru substraturile cu nitrură de siliciu.
4. Sputtering-Compozit de galvanizare (SBC):Se formează un strat de semințe prin pulverizare prin pulverizare în vid, urmat de un strat de metal îngroșat prin galvanizare, obținând metalizarea „zero-pori”. Rezistența de aderență depășește 30 N/mm² și este compatibilă cu o varietate de materiale ceramice din alumină metalizată.
Performanță și aplicații de bază
Avantajele de performanță ale aluminei metalizate le-au adus o poziție proeminentă în producția-de înaltă calitate:
Conductivitate termică ridicată:Substraturile cu nitrură de aluminiu oferă o conductivitate termică de 180-270 W/m·K, semnificativ superioară substraturilor tradiționale de alumină (20-30 W/m·K). Ele sunt utilizate pe scară largă în dispozitivele RF ale stației de bază 5G și modulele IGBT pentru vehicule cu energie noi.
Izolație ridicată:Cu o rezistență de izolație care depășește 10¹²Ω la tensiuni înalte care depășesc 1000 V, acestea sunt potrivite pentru echipamente de transmisie a puterii de înaltă-tensiune și sisteme de control avionic. Rezistență extremă la mediu: rezistă la cicluri de temperatură de la -196 de grade la 200 de grade , menținând performanța stabilă în componentele de temperatură înaltă ale motoarelor de aeronave și echipamentelor de explorare a spațiului adânc.
Scenarii tipice de aplicare:
1. Ambalaj semiconductor: servește ca purtător de cip și radiator, susținând integrarea de înaltă-densitate a cipurilor de proces avansate.
2. Energie nouă: substraturile cu nitrură de siliciu pentru modulele IGBT sunt componente de bază ale controlerelor de motoare a vehiculelor cu energie noi, care afectează direct eficiența energetică a vehiculului.
3. Aerospațial: Căptușelile camerei de combustie ale motorului rachetă și modulele de alimentare prin satelit utilizează componente ceramice de alumină pentru a rezista la temperaturi și vibrații extreme.
4. Automatizare industrială: senzorii de temperatură-înaltă și componentele instrumentelor de precizie se bazează pe stabilitatea lor.
Ca material cheie pentru-producția de vârf,ceramica metalizataDescoperirile tehnologice și actualizările industriale sunt de mare importanță pentru dezvoltarea independentă și controlată a industriilor emergente strategice ale Chinei. Odată cu avansarea producției interne și cu extinderea continuă a scenariilor de aplicare, se așteaptă ca acest sector să realizeze un salt de la „urmărire” la „alergare alături” și chiar „conducere” în următorul deceniu.
contactaţi-ne
