陶瓷金属化在现代材料科学与工业应用中起着至关重要的作用。陶瓷具有**度、高硬度、耐高温、耐腐蚀以及良好的绝缘性等特性,而金属则具备优异的导电性、导热性和可塑性。但陶瓷与金属的表面结构和化学性质差异***,难以直接良好结合。陶瓷金属化正是解决这一难题的关键手段,其原理是运用特定工艺,在陶瓷表面引入可与...
陶瓷金属化技术起源于20世纪初期的德国,1935年德国西门子公司Vatter首次采用陶瓷金属化技术并将产品成功实际应用到真空电子器件中,1956年Mo-Mn法诞生,此法适用于电子工业中的氧化铝陶瓷与金属连接。对于如今,大功率器件逐渐发展,陶瓷基板又因其优良的性能成为当今电子器件基板及封装材料的主流,因此,实现陶瓷与金属之间的可靠连接是推进陶瓷材料应用的关键。目前常用陶瓷基板制作工艺有:(1)直接覆铜法、(2)活性金属钎焊法、(3)直接电镀法。陶瓷金属化可以使陶瓷表面具有更好的抗热燃性能。潮州镀镍陶瓷金属化类型
陶瓷金属化法之直接覆铜法利用高温熔融扩散工艺将陶瓷基板与高纯无氧铜覆接到一起,制成的基板叫DBC。常用的陶瓷材料有:氧化铝、氮化铝。所形成的金属层导热性好、机械性能优良、绝缘性及热循环能力高、附着强度高、便于刻蚀,大电流载流能力。活性金属钎焊法通过在钎焊合金中加入活性元素如:Ti、Sc、Zr、Cr等,在热和压力的作用下将金属与陶瓷连接起来。其中活性元素的作用是使陶瓷与金属形成反应产物,并提高润湿性、粘合性和附着性。制成的基板叫AMB板,常用的陶瓷材料有:氮化铝、氮化硅。安徽陶瓷金属化技术陶瓷金属化可以使陶瓷表面呈现出金属的光泽和质感。
随着微电子领域技术的飞速发展,电子器件中元器件的复杂性和密度不断增加。因此,对电路基板的散热和绝缘的要求越来越高,特别是对大电流或高电压供电的功率集成电路元件。此外,随着5G时代的到来,对设备的小型化提出了新的要求,尤其是毫米波天线和滤波器。与传统树脂基印刷电路板相比,表面金属化氧化铝陶瓷具有良好的导热性,高电阻,更好的机械强度,在大功率电器中的热应力和应变较小。同时,可以通过调整陶瓷粉的比例来改变介电常数。因此,它们用于电子和射频电路行业,例如大功率LED、集成电路和滤波器等。陶瓷金属化基板其主要用于电子封装应用,比如高密度DC/DC转换器、功率放大器、RF电路和大电流开关。这些陶瓷金属化基材利用了某些金属的导电性以及陶瓷的良好导热性、机械强度性能和低导电性。用在铜金属化的氮化铝特别适合高级应用,因为它具有相对较高的抗氧化性以及铜的优异导电性和氮化铝的高导热性。
陶瓷金属化产品的陶瓷材料有:96白色氧化铝陶瓷、93黑色氧化铝陶瓷、氮化铝陶瓷,成型方法为流延成型。类型主要是金属化陶瓷基片,也可成为金属化陶瓷基板。金属化方法有薄膜法、厚膜法和共烧法。产品尺寸精密,翘曲小;金属和陶瓷接合力强;金属和陶瓷接合处密实,散热性更好。可用于LED散热基板,陶瓷封装,电子电路基板等。陶瓷在金属化与封接之前,应按照一定的要求将已烧结好的瓷片进行相关处理,以达到周边无毛刺、无凸起,瓷片光滑、洁净的要求。在金属化与封接之后,要求瓷片沿厚度的周边无银层点。陶瓷金属化是将陶瓷表面涂覆一层金属材料的工艺。
迄今为止,陶瓷金属化基板的新技术包括在陶瓷基板上丝网印刷通常是贵金属油墨,或者沉积非常薄的真空沉积金属化层以形成导电电路图案。这两种技术都是昂贵的。然而,一个非常大的市场已经发展起来,需要更便宜的方法和更有效的电路。陶瓷上的薄膜电路通常由通过真空沉积技术之一沉积在陶瓷基板上的金属薄膜组成。在这些技术中,通常具有约0.02微米厚度的铬或钼膜充当铜或金层的粘合剂。光刻用于通过蚀刻掉多余的薄金属膜来产生高分辨率图案。这种导电图案可以被电镀至典型地7微米厚。然而,由于成本高,薄膜电路只限于特殊应用,例如高频应用,其中高图案分辨率至关重要。陶瓷金属化可以使陶瓷表面具有更好的抗化学腐蚀性能。茂名碳化钛陶瓷金属化种类
陶瓷金属化可以使陶瓷表面具有更好的防污性能。潮州镀镍陶瓷金属化类型
IGBT模块中常用的绝缘陶瓷金属化基板有Al2O3陶瓷基板和AlN陶瓷基板。近年来,一种新型的绝缘陶瓷金属化基板——Si3N4陶瓷基板也逐渐被应用于IGBT模块中。Si3N4陶瓷基板具有优异的导热性能、强度、高硬度、高耐磨性、高温稳定性和优异的绝缘性能等特点,能够满足高功率、高频率、高温度等复杂工况下的应用需求。同时,Si3N4陶瓷基板还具有低介电常数、低介电损耗、低热膨胀系数等优点,能够提高IGBT模块的性能和可靠性。目前,Si3N4陶瓷基板已经被广泛应用于IGBT模块中,成为了一种新型的绝缘陶瓷金属化基板。潮州镀镍陶瓷金属化类型
陶瓷金属化在现代材料科学与工业应用中起着至关重要的作用。陶瓷具有**度、高硬度、耐高温、耐腐蚀以及良好的绝缘性等特性,而金属则具备优异的导电性、导热性和可塑性。但陶瓷与金属的表面结构和化学性质差异***,难以直接良好结合。陶瓷金属化正是解决这一难题的关键手段,其原理是运用特定工艺,在陶瓷表面引入可与...
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