Metallisert keramikk er komposittmaterialer som kombinerer metall og keramikk gjennom en bestemt prosess. De kombinerer den høye hardheten, den høye-temperaturmotstanden og korrosjonsmotstanden til keramikk med den elektriske ledningsevnen og bearbeidbarheten til metaller. Deres kjerneteknologi ligger i å oppnå pålitelig binding mellom keramikk til metall og metall gjennom overflatemodifisering. De er mye brukt i felt som elektronisk emballasje, energi og romfart. Følgende er en omfattende analyse av tekniske prinsipper, applikasjonsscenarioer, bransjestatus og utviklingstrender:
Tekniske prinsipper og prosessklassifisering
Forberedelse av metalliseringskeramikk krever å ta opp problemer som forskjellen i termiske ekspansjonskoeffisienter mellom keramikk og metall, samt utilstrekkelig grensesnittbindingsstyrke. Vanlige prosesser inkluderer:
1. Høy-Temperature Co-Skyting (HTCC/LTCC):Alumina metallisert keramikk grønn kropp og metallleder er sintret samtidig ved høye temperaturer for å danne en integrert struktur. Dette er egnet for høy-kretssubstrater.
2. Direkte bundet kobber (DBC):Denne metoden binder kobberfolie direkte til det metalliserte keramiske komponentsubstratet gjennom høy-temperatursmelting. Denne metoden tilbyr høy varmeledningsevne (når over 200 W/m·K) og brukes primært i emballasje av kraftenheter.
3. Aktiv metalllodding (AMB):Ved å bruke lodding av fyllmetaller som inneholder aktive elementer som titan for å danne en metallurgisk binding på den keramiske metalliseringsoverflaten, og oppnå en metallsjiktbindingsstyrke som overstiger 15 N/mm², er denne prosessen hovedstrømmen for silisiumnitridsubstrater.
4. Sputtering-Electroplating Composite (SBC):Et frølag dannes gjennom vakuumsputtering, etterfulgt av et fortykket metalllag gjennom elektroplettering, og oppnår "null-pore" metallisering. Bindingsstyrken overstiger 30 N/mm² og er kompatibel med en rekke metalliserte aluminiumoksydkeramiske materialer.
Kjerneytelse og applikasjoner
Ytelsesfordelene til metallisert aluminiumoksyd har gitt dem en fremtredende posisjon innen høy-produksjon:
Høy termisk ledningsevne:Aluminiumnitridsubstrater tilbyr en termisk ledningsevne på 180-270 W/m·K, betydelig bedre enn tradisjonelle aluminiumoksydsubstrater (20-30 W/m·K). De er mye brukt i 5G-basestasjon RF-enheter og nye energi kjøretøy IGBT moduler.
Høy isolasjon:Med en isolasjonsmotstand som overstiger 10¹²Ω ved høye spenninger over 1000V, er de egnet for høyspenningsutstyr for kraftoverføring og flyelektronikkkontrollsystemer. Ekstrem miljømotstand: Tåler temperatursykluser fra -196 grader til 200 grader, og opprettholder stabil ytelse i høytemperaturkomponenter i flymotorer og utstyr for utforskning av dypt rom.
Typiske applikasjonsscenarier:
1. Halvlederemballasje: Fungerer som en brikkebærer og kjøleribbe, og støtter høy-tetthetsintegrering av avanserte prosessbrikker.
2. Ny energi: Silisiumnitridsubstrater for IGBT-moduler er kjernekomponenter i motorkontrollere for nye energikjøretøyer, som direkte påvirker kjøretøyets energieffektivitet.
3. Luftfart: Rakettmotorforbrenningskammerforinger og satellittkraftmoduler bruker keramiske komponenter av aluminiumoksid for å tåle ekstreme temperaturer og vibrasjoner.
4. Industriell automatisering: Høy-temperatursensorer og presisjonsinstrumentkomponenter er avhengige av deres stabilitet.
Som et nøkkelmateriale for avansert-produksjon,metallisert keramikk' teknologiske gjennombrudd og industrielle oppgraderinger er av stor betydning for den uavhengige og kontrollerte utviklingen av Kinas strategiske fremvoksende industrier. Med fremme av innenlandsk produksjon og kontinuerlig utvidelse av applikasjonsscenarier, forventes denne sektoren å oppnå et sprang fra å "følge" til å "løpe ved siden av" og til og med "ledende" i løpet av det neste tiåret.
kontakt oss
