Металізована кераміка — це композиційні матеріали, які поєднують метал і кераміку за допомогою певного процесу. Вони поєднують високу твердість, стійкість до високих-температур і корозійну стійкість кераміки з електропровідністю та оброблюваністю металів. Їх основна технологія полягає в досягненні надійного зв’язку між керамікою та металом через модифікацію поверхні. Вони широко використовуються в таких галузях, як виготовлення електронної упаковки, енергетика та аерокосмічна промисловість. Нижче наведено комплексний аналіз технічних принципів, сценаріїв застосування, стану галузі та тенденцій розвитку:
Технічні принципи та класифікація процесів
Підготовка металізаційної кераміки вимагає вирішення таких питань, як різниця в коефіцієнтах теплового розширення між керамікою та металом, а також недостатня міцність міжфазного з’єднання. Основні процеси включають:
1. Високотемпературне-ко-випал (HTCC/LTCC):Зелений корпус із металізованої кераміки з оксиду алюмінію та металевий провідник одночасно спікаються при високих температурах для формування єдиної структури. Це підходить для високочастотних підкладок-схем.
2. Пряма мідь (DBC):Цей метод безпосередньо скріплює мідну фольгу з металізованою керамічною підкладкою за допомогою високо-температурного плавлення. Цей метод забезпечує високу теплопровідність (досягає понад 200 Вт/м·К) і в основному використовується в упаковці силових пристроїв.
3. Активна пайка металу (AMB):Використання припою, що містить активні елементи, такі як титан, для формування металургійного зв’язку на поверхні металізації кераміки, досягнення міцності з’єднання металевого шару понад 15 Н/мм², цей процес є основним для підкладок з нітриду кремнію.
4. Композит для напилення-гальванічного покриття (SBC):Початковий шар утворюється шляхом вакуумного напилення, а потім – потовщеного металевого шару шляхом гальванічного покриття, що забезпечує металізацію «без{0}}пор». Міцність з’єднання перевищує 30 Н/мм² і сумісна з різноманітними керамічними матеріалами з металізованого оксиду алюмінію.
Основна продуктивність і програми
Ефективні переваги металізованого оксиду алюмінію забезпечили їм помітне місце у високо-виробництві:
Висока теплопровідність:Підкладки з нітриду алюмінію забезпечують теплопровідність 180-270 Вт/м·K, що значно перевищує традиційні підкладки з оксиду алюмінію (20-30 Вт/м·K). Вони широко використовуються в радіочастотних пристроях базових станцій 5G і модулях IGBT нових транспортних засобів.
Висока ізоляція:Завдяки опору ізоляції, що перевищує 10¹²Ω за високих напруг понад 1000 В, вони підходять для-обладнання для передачі електроенергії високої напруги та систем керування авіонікою. Екстремальна стійкість до навколишнього середовища: витримує температурні цикли від -196 градусів до 200 градусів, зберігаючи стабільну роботу високотемпературних компонентів авіаційних двигунів і обладнання для дослідження глибокого космосу.
Типові сценарії застосування:
1. Упаковка напівпровідника: служить носієм мікросхеми та радіатором, підтримуючи високу-інтеграцію чіпів передового процесу.
2. Нова енергія: підкладки з нітриду кремнію для модулів IGBT є основними компонентами контролерів двигунів транспортних засобів з новою енергією, які безпосередньо впливають на енергоефективність автомобіля.
3. Аерокосмічна промисловість: облицювання камери згоряння ракетних двигунів і супутникових силових модулів використовують керамічні компоненти з оксиду алюмінію, щоб витримувати екстремальні температури та вібрацію.
4. Промислова автоматизація: датчики високої-температури та компоненти точних приладів залежать від їх стабільності.
Як ключовий матеріал-для високоякісного виробництва,металізована керамікаТехнологічні прориви та індустріальна модернізація мають велике значення для незалежного та контрольованого розвитку стратегічних галузей промисловості Китаю. З розвитком внутрішнього виробництва та постійним розширенням сценаріїв застосування очікується, що протягом наступного десятиліття цей сектор досягне стрибка від «слідування» до «працювання поруч» і навіть «лідирування».
зв'яжіться з нами
