ساخت بسترهای سرامیکی متالایز آلومینا: از بهینه‌سازی فرآیند تا پیشرفت‌های عملکردی

در پس زمینه توسعه سریع در الکترونیک قدرت، ارتباطات 5G و وسایل نقلیه انرژی جدید، دستگاه های الکترونیکی به طور مداوم به سمت فرکانس های بالاتر، چگالی توان بالاتر و قابلیت اطمینان بالاتر در حال تکامل هستند. به عنوان یک ماده حامل هسته، بستر نه تنها به خواص عایق الکتریکی عالی نیاز دارد، بلکه باید قابلیت های مدیریت حرارتی و پایداری مکانیکی را نیز در نظر بگیرد. در این زمینه، سرامیک متالایز آلومینا به تدریج به یک مسیر تکنولوژیکی مهم در زمینه بسته بندی پیشرفته تبدیل شده است و به بهینه سازی هم افزایی عملکرد و ساختار از طریق ترکیب موثر سرامیک و فلزات دست یافته است.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

سرامیک های آلومینا خود دارای استحکام دی الکتریک بالا و هدایت حرارتی خوب هستند، اما اتصال مستقیم بین آنها و مواد فلزی مشکلاتی مانند ترشوندگی سطحی ضعیف و ضرایب انبساط حرارتی نامطلوب را ایجاد می کند. بنابراین، متالیزاسیون سرامیک های آلومینا به یک گام کلیدی در دستیابی به اتصال الکتریکی قابل اعتماد تبدیل شده است. با ساخت یک لایه انتقال فلزی پایدار، استحکام اتصال و رسانایی کلی سازه را می توان به طور موثر بهبود بخشید.

 

از منظر فرآیند، روش جریان اصلی کنونی بر روش‌های ریخته‌گری نوار و{0}}تکنیک‌های هم‌زمان{1}}در دمای بالا تمرکز دارد. از طریق کنترل دقیق سیستم پودر و دوغاب متالیزاسیون، سازه های کامپوزیتی با چگالی بالا و استحکام باند بالا به دست می آید. در این فرآیند، شاخص‌های عملکرد سرامیک‌های متالیزه برای اجزای الکتریکی معمولاً شامل تلفات دی‌الکتریک کم، مقاومت عایق بالا و استحکام اتصال سطحی عالی است. این پارامترها به طور مستقیم قابلیت اطمینان و طول عمر دستگاه نهایی را تعیین می کنند.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

با توجه به سیستم مواد خام، پودر آلومینا با خلوص بالا{{0} (معمولاً بیشتر یا برابر با 96٪) همراه با مواد کمکی تف جوشی می تواند به طور قابل توجهی روند متراکم شدن را بهبود بخشد و عیوب پخت را کاهش دهد. به طور همزمان، انتخاب دوغاب متالیز شده باید مطابق با سناریوی کاربردی بهینه شود. برای مثال، سیستم‌های نقره‌ای برای انتقال سیگنال با فرکانس بالا مناسب‌تر هستند، در حالی که سیستم‌های مسی برای سناریوهای رسانایی توان بالا مناسب‌تر هستند. این طراحی متمایز از سیستم های مواد، یک عامل کلیدی در دستیابی به طبقه بندی عملکرد در سرامیک های متالیزه آلومینا برای کاربردهای الکترونیکی است.

 

ریخته گری، به عنوان مرحله آماده سازی هسته، به یکنواختی پراکندگی دوغاب و دقت کنترل ضخامت بستگی دارد. با بهینه سازی نسبت بایندر، سیستم حلال و پارامترهای آسیاب گلوله ای، می توان ساختار نوار سرامیکی سبز با زبری سطح کم و ضخامت یکنواخت به دست آورد. این نوع ساختار پایه و اساس فرآیندهای انباشته چند لایه بعدی را فراهم می کند و همچنین یک پیش نیاز مهم برای دستیابی به سرامیک های متالیزه دقیق است.

 

در فرآیند ساخت الگوی متالیزاسیون، چاپ روی صفحه راه حل اصلی باقی می ماند. صفحه‌های-دقیق بالا و پارامترهای چاپ پایدار، وضوح خط سطح میکرون-را فعال می‌کنند. متعاقباً، فرآیندهای چندلایه لمینیت و پرس گرم یک ساختار پریفرم کامپوزیتی متراکم را تشکیل می‌دهند. این فرآیند نیازهای بسیار بالایی را برای دقت تراز و اتصال بین لایه ای ایجاد می کند که مستقیماً بر قابلیت اطمینان سرامیک های متالیزه آلومینا برای اتصال تأثیر می گذارد.

 

مرحله-درجه حرارت بالا-یک نقطه کنترل بحرانی در کل فرآیند ساخت است. با تنظیم مناسب منحنی جداشدگی و دمای تف جوشی، می توان به طور موثر از مشکلاتی مانند حباب، لایه لایه شدن و تنش پسماند داخلی جلوگیری کرد. مخصوصاً در سیستم‌های مسی، تف جوشی باید در یک اتمسفر کاهنده تکمیل شود تا از اکسیداسیون فلز جلوگیری شود، در نتیجه یکپارچگی ساختاری و پایداری رسانایی اجزای سرامیکی متالیزه با استحکام بالا تضمین شود.

 

پردازش پست{0}}به همان اندازه مهم است. سنگ زنی دقیق و پردازش لیزری کنترل شکل با دقت بالا را- امکان پذیر می کند. به طور همزمان، نیکل{4}}روکش طلا قابلیت لحیم کاری و مقاومت در برابر خوردگی را بهبود می بخشد و محصول را برای محیط های صنعتی خشن تر مناسب می کند. این نوع فرآیند به طور گسترده در برنامه‌های بسته‌بندی پیشرفته مانند محفظه سرامیکی متالایزه برای نیمه هادی‌های قدرت استفاده می‌شود. در تولید واقعی، چسبندگی سطحی ناکافی، تاب برداشتن بستر، و نقص حباب چالش‌های فنی اصلی هستند. این مشکلات را می توان با افزایش خلوص مواد خام، بهینه سازی تطبیق اندازه ذرات، و معرفی فن آوری های جداسازی قطعه بندی شده و کنترل میدان دما بهبود داد. علاوه بر این، فناوری پیشرفته پوشش پودری همچنین به بهبود راندمان واکنش سطحی کمک می کند و در نتیجه پایداری کلی متالیزاسیون آلومینا را بهینه می کند.

 

از دیدگاه صنعتی‌سازی، این فناوری دارای ارزش کاربردی قابل توجهی در وسایل نقلیه جدید انرژی، ماژول‌های قدرت و تجهیزات ارتباطی با فرکانس بالا است. به عنوان مثال، در سیستم‌های درایو الکتریکی ولتاژ بالا، بسترهای سرامیکی باید هم در برابر شوک‌های ولتاژ بالا و هم در دمای بالا مقاومت کنند، در حالی که در زمینه فرکانس رادیویی، الزامات بالاتری برای تلفات دی‌الکتریک و یکپارچگی سیگنال قرار می‌گیرد. بنابراین، سرامیک متالایز برای برق به تدریج جایگزین مواد بستر سنتی می شود و به یکی از فناوری های اصلی پشتیبانی تبدیل می شود.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

در آینده، زیرلایه‌های سرامیکی متالایز آلومینا به سمت{0}}نازکی، یکپارچگی چند-و یکپارچگی چند-کاربردی توسعه خواهند یافت.

 

به طور همزمان، معرفی خمیرهای فلزی در مقیاس نانو، شبیه‌سازی فرآیند دیجیتال، و سیستم‌های مبتنی بر آب سازگار با محیط زیست{0}}به بهبود دقت و پایداری ساخت بیشتر کمک می‌کند. این روندهای توسعه به تعمیق کاربرد لوله‌های عایق سرامیکی متالیزه و قطعات سرامیکی متالیزه در الکترونیک پیشرفته ادامه خواهند داد.

 

علاوه بر این، اسپری اولتراسونیک به تدریج به یک فرآیند کمکی مهم در فناوری های بسته بندی پیشرفته تبدیل می شود. در مقایسه با روکش چرخشی سنتی و پوشش غوطه‌وری، می‌تواند به رسوب لایه نازک یکنواخت‌تر و پوشش بالای ساختارهای سطحی پیچیده دست یابد، که آن را به ویژه برای دستگاه‌های ریزساختار پوشش مناسب می‌کند. معرفی این فناوری انعطاف پذیری فرآیند و اطمینان بیشتری را برای ماشینکاری دقیق قطعات سرامیکی آلومینا فراهم می کند.
 

 

 

در زمینه بسته بندی الکترونیکی دقیق و اتصالات الکتریکی، ما بر تحقیق، توسعه و ساخت سازه های کامپوزیت سرامیکی و فلزی با کارایی بالا{{0} تمرکز داریم که به طور مداوم بهینه می شود.متالیزاسیون آلومینافرآیندها و قابلیت های ماشینکاری دقیق

 

پیرامون الزامات قابلیت اطمینان بالا و سازگاری بالا، ما یک سیستم محصول را تشکیل داده‌ایم که اشکال مختلف ساختاری و سناریوهای کاربردی را پوشش می‌دهد و راه‌حل‌های مواد پایدار را برای دستگاه‌های قدرت، تجهیزات ارتباطی و سیستم‌های انرژی جدید ارائه می‌دهد. با بهبود مستمر قابلیت‌های کنترل فرآیند و سطوح تطبیق مواد، متعهد هستیم که اجزای متالایزه شده سرامیکی{1}}بالا رقابتی‌تری را به مشتریان ارائه دهیم.