Ključne točke osnovne industrije metalizirane keramike

Metalizirana keramika je kompozitni materijal koji kombinuje metal i keramiku kroz specifičan proces. Kombinuju visoku tvrdoću, visoku-otpornost na temperaturu i otpornost na koroziju keramike sa električnom provodljivošću i obradivosti metala. Njihova osnovna tehnologija leži u postizanju pouzdane veze između keramike i metala i metala kroz modifikaciju površine. Široko se koriste u oblastima kao što su elektronsko pakovanje, energija i vazduhoplovstvo. Slijedi sveobuhvatna analiza tehničkih principa, scenarija primjene, statusa industrije i razvojnih trendova:

Priprema metalizirajuće keramike zahtijeva rješavanje pitanja kao što su razlika u koeficijentima termičkog širenja između keramike i metala, kao i nedovoljna međufazna čvrstoća vezivanja. Glavni procesi uključuju:

1. Visoko{1}}ko- pečenje (HTCC/LTCC):Zeleno telo od metalizirane keramike i metalni provodnik se istovremeno sinteruju na visokim temperaturama kako bi formirali integrisanu strukturu. Ovo je prikladno za-podloge kola visoke frekvencije.

2. Direktno vezani bakar (DBC):Ova metoda direktno vezuje bakarnu foliju za metaliziranu podlogu keramičkih komponenti putem topljenja na visokoj{0}}temperaturi. Ova metoda nudi visoku toplotnu provodljivost (dostiže preko 200 W/m·K) i prvenstveno se koristi u pakovanju energetskih uređaja.

3. Aktivno lemljenje metala (AMB):Koristeći metale punila za lemljenje koji sadrže aktivne elemente kao što je titanijum za formiranje metalurške veze na površini metalizacije keramike, postižući čvrstoću veze metalnog sloja veću od 15 N/mm², ovaj proces je glavna struja za supstrate od silicijum nitrida.

4. Raspršivanje-Galvanski kompozit (SBC):Sloj sjemena se formira vakuumskim raspršivanjem, nakon čega slijedi zadebljani metalni sloj putem galvanizacije, čime se postiže metalizacija "nula{0}}pora". Čvrstoća vezivanja prelazi 30 N/mm² i kompatibilna je sa raznim metaliziranim materijalima od aluminijske keramike.

Prednosti performansi metalizirane glinice donijele su im istaknutu poziciju u vrhunskoj{0}}proizvodnji:

Visoka toplotna provodljivost:Podloge od aluminijumskog nitrida nude toplotnu provodljivost od 180-270 W/m·K, što je značajno bolje od tradicionalnih supstrata od aluminijuma (20-30 W/m·K). Široko se koriste u RF uređajima 5G baznih stanica i IGBT modulima novih energetskih vozila.
visoka izolacija:Sa otporom izolacije većim od 10¹²Ω pri visokim naponima većim od 1000V, pogodni su za visokonaponsku opremu za prijenos energije i sisteme upravljanja avionikom. Ekstremna otpornost na okolinu: Podnosi temperaturne cikluse od -196 stepeni do 200 stepeni, održavajući stabilne performanse u visokotemperaturnim komponentama motora aviona i opreme za istraživanje dubokog svemira.

Tipični scenariji primjene:
1. Poluprovodnička ambalaža: Služi kao nosač čipa i hladnjak, podržavajući integraciju naprednih procesnih čipova velike gustine-.
2. Nova energija: Podloge od silicijum nitrida za IGBT module su ključne komponente novih energetskih kontrolera motora vozila, direktno utičući na energetsku efikasnost vozila.
3. Vazduhoplovstvo: obloge komore za sagorevanje raketnih motora i moduli za napajanje satelita koriste aluminijske keramičke komponente da izdrže ekstremne temperature i vibracije.
4. Industrijska automatizacija: Senzori visoke-temperature i komponente preciznih instrumenata oslanjaju se na njihovu stabilnost.

Kao ključni materijal za vrhunsku{0}} proizvodnju,metalizirane keramike' Tehnološki proboj i industrijska nadogradnja od velikog su značaja za nezavisni i kontrolirani razvoj kineskih strateških industrija u nastajanju. Uz napredak domaće proizvodnje i kontinuirano širenje scenarija primjene, očekuje se da će ovaj sektor u narednoj deceniji ostvariti skok od "praćenja" do "trčanja uz bok", pa čak i "vodenja".