فناوری اجزای سرامیکی متالایزه-با استحکام بالا: پلی که جهان‌های غیرآلی و غیر فلزی-و فلزی را به هم متصل می‌کند

Mar 25, 2026

پیام بگذارید

سرامیک‌ها، به‌عنوان یک ماده غیرآلی غیرآلی- معمولی، اغلب «برعکس» مواد فلزی در نظر گرفته می‌شوند. این دو به طور قابل توجهی در خواص فیزیکوشیمیایی خود متفاوت هستند: سرامیک ها دارای سختی بالا، مقاومت در برابر درجه حرارت بالا، مقاومت در برابر خوردگی و عایق عالی هستند، اما شکننده هستند و انتقال مستقیم الکتریسیته دشوار است. از طرف دیگر فلزات دارای شکل پذیری، هدایت الکتریکی و هدایت حرارتی خوبی هستند. با این حال، در تولید پیشرفته- مدرن، یک ماده واحد اغلب نمی‌تواند نیازهای شرایط پیچیده عملیاتی را برآورده کند. برای ترکیب مقاومت حرارتی و مزایای عایق بودن سرامیک ها با ویژگی های اتصال رسانای فلزات، فناوری "ماشینکاری دقیق قطعات سرامیکی آلومینا" پدیدار شده است که به یک فرآیند کلیدی برای دستیابی به اتصال قابل اعتماد مواد غیر مشابه تبدیل شده است.

 

با فرا رسیدن کامل عصر ارتباطات 5G، چگالی توان تراشه های نیمه هادی به شدت در حال افزایش است و دستگاه های الکترونیکی به سمت طراحی های سبک وزن و بسیار یکپارچه در حال تکامل هستند و اتلاف گرما را به یک موضوع برجسته تبدیل می کند. در ساختار بسته بندی قطعات الکترونیکی قدرت، بستر بسته بندی نقش مهمی ایفا می کند و از هدایت الکتریکی بین مدارهای داخلی و خارجی اطمینان حاصل می کند و در عین حال پشتیبانی مکانیکی را فراهم می کند و گرما را به طور موثر دفع می کند. سرامیک ها با هدایت حرارتی بالا، عایق الکتریکی عالی، مقاومت در برابر حرارت و ضریب انبساط حرارتی قابل تنظیم، به یک بستر بسته بندی ایده آل تبدیل شده اند. با این حال، برای اینکه سرامیک ها به طور واقعی در یک سیستم مدار ادغام شوند، باید یک فیلم فلزی بسیار رسانا با چسبندگی محکم روی سطح آن ساخته شود. این فرآیند به عنوان سرامیک فلزی دقیق شناخته می شود. تنها از طریق این فناوری می‌توان بستر سرامیکی را به سرنخ‌های فلزی یا دیگر لایه‌های رسانا جوش داد تا ساختاری یکپارچه تشکیل دهد و در نتیجه به یک اتصال بدون درز-به-فلز دست یابد.

 

ceramic metallization

مکانیسم متالیزاسیون قطعات سرامیکی بسیار پیچیده است و شامل چندین واکنش فیزیکی و شیمیایی است. در طول پخت، اجزای اکسیدی و غیر اکسیدی موجود در دوغاب متالیزاسیون تحت مهاجرت انتشار، بازآرایی ذرات و جریان پلاستیک قرار می‌گیرند. با افزایش دما، اجزاء واکنش نشان می دهند تا ترکیبات میانی را تشکیل دهند که پس از رسیدن به نقطه یوتکتیک، فاز مایع را تشکیل می دهند. در این مرحله، فاز شیشه‌ای مایع جریان چسبناکی را نشان می‌دهد، اتم‌ها یا مولکول‌ها را تحت تأثیر انرژی سطحی به انتشار می‌رساند، رشد دانه‌ها و بسته شدن منافذ را افزایش می‌دهد و در نهایت به متراکم شدن لایه فلزی شدن دست می‌یابد. این تکامل ریزساختاری به طور مستقیم عملکرد نهایی لایه سرامیکی متالیز شده را تعیین می کند.

 

جریان فرآیند استاندارد برای سرامیک های آلومینا متالیز شده برای اجزای الکتریکی دقیق و دقیق است. ابتدا، پیش تصفیه زیرلایه شامل صیقل دادن سطح سرامیکی متخلخل بدون فشار به صافی نوری با استفاده از خمیر پولیش الماس است که کنترل زبری را در 1.6 میکرومتر تضمین می کند. سپس از تمیز کردن اولتراسونیک در استون و الکل برای حذف کامل آلودگی های سطح استفاده می شود. دوم اینکه دوغاب با وزن کردن مواد خام طبق فرمول علمی و آسیاب گلوله ای برای تولید دوغاب متالیزاسیون با ویسکوزیته مناسب تهیه می شود. پس از پوشش و خشک کردن، معمولاً از چاپ روی صفحه با کنترل دقیق ضخامت خمیر استفاده می شود: یک لایه خیلی نازک منجر به نفوذ لحیم می شود، در حالی که یک لایه خیلی ضخیم مانع از مهاجرت اجزا می شود. در نهایت، مرحله مهم عملیات حرارتی شامل تف جوشی بستر خشک شده در دمای بالا در یک اتمسفر کاهش‌دهنده است که به پودر فلز اجازه می‌دهد تا از نظر شیمیایی با سطح سرامیکی پیوند خورده و یک لایه متالایز مقاوم را تشکیل دهد. این سری از مراحل پایه و اساس تهیه سرامیک‌های متالیزه شده با کیفیت بالا-را تشکیل می‌دهد.

 

Many factors influence the quality of Metalized Ceramics for Electrical Components, with formulation design being a prerequisite. A scientific formulation must balance the ratio of glass phase to metal powder to ensure wettability and bonding strength. Sintering temperature and holding time are another major variable. Based on temperature range, sintering can be divided into four stages: ultra-high temperature (>1600 درجه)، دمای بالا (1450-1600 درجه)، دمای متوسط ​​(1300-1450 درجه) و دمای پایین (<1300℃). Excessively low temperatures can prevent the glass phase from diffusing and migrating sufficiently, resulting in poor bonding; excessively high temperatures may cause excessive volatilization or grain coarsening of the metallization layer, leading to decreased strength or even detachment. Furthermore, the microstructure of the metallization layer directly affects welding reliability.

 

یک لایه فلزی ایده آل باید متراکم و یکنواخت باشد، بدون ترکیبات شکننده پیوسته در سطح مشترک، در نتیجه مانع از انتشار ترک و کاهش نفوذ لحیم شود. این امر به ویژه برای سرامیک های متالایز آلومینا مهم است.

اندازه ذرات پودر و درجه بندی آن نیز بسیار مهم است. در حالی که پودرهای بسیار ریز انرژی سطح بالایی را ارائه می دهند، مستعد تجمع هستند که بر صافی پوشش تأثیر می گذارد. پودرهای بیش از حد درشت نیاز به دمای پخت بالاتری دارند و ممکن است به خواص زیرلایه آسیب برسانند. به طور همزمان، روش پوشش و کنترل ضخامت به طور مستقیم بر کیفیت فیلم تأثیر می گذارد. تنها با بهینه‌سازی جامع این پارامترها می‌توان قطعات متالیزاسیون سرامیکی پیشرفته آلومینیومی با کارایی بالا و خلوص بالا-را برای برآورده کردن الزامات کاربردی در محیط‌های شدید آماده کرد.

 

Production Technology and Application of ceramic metallization

در چشم انداز فناوری کنونی، اجزای سرامیکی متالایز به طور گسترده در هوافضا، وسایل نقلیه انرژی جدید، لیزرهای{0} با قدرت بالا، و ماژول های ارتباطی با فرکانس بالا- استفاده می شود. اجزای سرامیکی آلومینا متالیز شده دقیق چه به عنوان بسترهای دفع گرما و چه به عنوان عایق اجزای ساختاری استفاده شود، مزایای غیر قابل تعویضی را نشان می دهد. از طریق بهبود مستمر فرآیند ماشینکاری دقیق برای قطعات سرامیکی آلومینا، صنعت به طور مداوم محدودیت‌های عملکرد مواد را تحت فشار قرار می‌دهد. در آینده، با بلوغ بیشتر فن‌آوری‌های تولید، آنها نقش حیاتی‌تری در حل چالش‌های اتلاف حرارت با چگالی شار حرارتی بالا خواهند داشت و فناوری بسته‌بندی الکترونیکی را به ارتفاعات جدید سوق می‌دهد. برای کاربردهای سرامیک متالایز که عملکرد نهایی را دنبال می‌کنند، تسلط بر فرآیندهای متالیزاسیون هسته به معیاری حیاتی برای اندازه‌گیری قدرت تکنولوژیک شرکت‌های تولیدی تبدیل شده است.

 

برای اطلاعات بیشتر در مورد{0}قدرت بالاقطعات سرامیکی متالیزهراه حل ها و جزئیات فنی، لطفا با ما تماس بگیرید. ما به شما پشتیبانی فنی حرفه ای و خدمات سفارشی ارائه می کنیم.

با ما تماس بگیرید

 

Mr Terry from Xiamen Apollo

ارسال درخواست