Ključne točke osnovne industrije metalizirane keramike

Metalizirana keramika su kompozitni materijali koji spajaju metal i keramiku kroz specifičan proces. Kombiniraju visoku tvrdoću, otpornost na visoke-temperature i otpornost na koroziju keramike s električnom vodljivošću i obradivošću metala. Njihova temeljna tehnologija leži u postizanju pouzdane veze između keramike i metala i metala modifikacijom površine. Naširoko se koriste u područjima kao što su elektroničko pakiranje, energetika i zrakoplovstvo. Slijedi opsežna analiza tehničkih načela, scenarija primjene, statusa industrije i razvojnih trendova:

Priprema keramike za metalizaciju zahtijeva rješavanje pitanja kao što su razlika u koeficijentima toplinskog širenja između keramike i metala, kao i nedovoljna čvrstoća međupovršinskog povezivanja. Glavni procesi uključuju:

1. Visoko{1}}ko-pečenje (HTCC/LTCC):Zeleno tijelo metalizirane keramike od aluminijevog oksida i metalni vodič istovremeno se sinteriraju na visokim temperaturama kako bi formirali integriranu strukturu. Ovo je prikladno za visoko{1}}podloge strujnih krugova.

2. Izravno vezani bakar (DBC):Ova metoda izravno lijepi bakrenu foliju na metaliziranu keramičku podlogu taljenjem na visokoj-temperaturi. Ova metoda nudi visoku toplinsku vodljivost (doseže preko 200 W/m·K) i prvenstveno se koristi u pakiranju energetskih uređaja.

3. Aktivno lemljenje metala (AMB):Korištenjem metala za tvrdo lemljenje koji sadrže aktivne elemente kao što je titan za formiranje metalurške veze na keramičkoj metaliziranoj površini, postižući čvrstoću veze metalnog sloja veću od 15 N/mm², ovaj je postupak glavni tok za supstrate od silicij nitrida.

4. Sputtering-Galvanizirani kompozit (SBC):Sloj klice formira se vakuumskim raspršivanjem, nakon čega slijedi zadebljani metalni sloj galvanizacijom, čime se postiže metalizacija "bez -pora". Čvrstoća prianjanja prelazi 30 N/mm² i kompatibilan je s raznim metaliziranim keramičkim materijalima od glinice.

Prednosti performansi metaliziranog aluminijevog oksida donijele su im istaknutu poziciju u-vrhunskoj proizvodnji:

Visoka toplinska vodljivost:Supstrati od aluminijevog nitrida nude toplinsku vodljivost od 180-270 W/m·K, što je znatno bolje od tradicionalnih supstrata od aluminijevog oksida (20-30 W/m·K). Naširoko se koriste u RF uređajima 5G bazne stanice i IGBT modulima novih energetskih vozila.
Visoka izolacija:S izolacijskim otporom većim od 10¹²Ω pri visokim naponima većim od 1000V, prikladni su za-opremu za prijenos energije visokog napona i sustave upravljanja avionikom. Ekstremna otpornost na okoliš: podnosi temperaturne cikluse od -196 stupnjeva do 200 stupnjeva, održavajući stabilne performanse visokotemperaturnih komponenti zrakoplovnih motora i opreme za istraživanje dubokog svemira.

Tipični scenariji primjene:
1. Ambalaža poluvodiča: služi kao nosač čipa i hladnjak, podržavajući integraciju visoke-gustoće naprednih procesnih čipova.
2. Nova energija: Supstrati od silicij nitrida za IGBT module su ključne komponente novih energetskih motornih kontrolera vozila, koji izravno utječu na energetsku učinkovitost vozila.
3. Zrakoplovstvo: Obloge komora za izgaranje raketnih motora i satelitski energetski moduli koriste keramičke komponente aluminijevog oksida kako bi izdržale ekstremne temperature i vibracije.
4. Industrijska automatizacija: visoko{1}}temperaturni senzori i precizne komponente instrumenata oslanjaju se na svoju stabilnost.

Kao ključni materijal za-vrhunsku proizvodnju,metalizirana keramika'tehnološka otkrića i industrijske nadogradnje od velike su važnosti za neovisan i kontrolirani razvoj kineskih strateških industrija u nastajanju. S napretkom domaće proizvodnje i kontinuiranim širenjem scenarija primjene, očekuje se da će ovaj sektor postići skok od "praćenja" do "trčanja uz", pa čak i "vođenja" u sljedećem desetljeću.