Aké sú princípy a procesy pokovovania keramiky?

Keramická metalizácia je kľúčovou technológiou povrchového inžinierstva. Jeho hlavným cieľom je vytvoriť hustú, vodivú a dobre{1}}pripojenú kovovú vrstvu na povrchu izolačného keramického substrátu, čím sa keramika zmení z „izolačných materiálov“ na „štrukturálne a vodivé funkčné materiály“. V modernej výrobe elektroniky, energie a špičkových-zariadení umožňuje kombinácia povrchového inžinierstva a procesov pokovovania keramiky materiálom súčasne spĺňať požiadavky na vysokú pevnosť, odolnosť voči vysokej teplote a spoľahlivé elektrické spojenia. Typické príklady zahŕňajú hliníkovú metalizovanú keramiku a metalizovanú keramiku pre elektrické produktové systémy.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z mechanického hľadiska sa keramická metalizácia spolieha hlavne na medzifázové reakcie a atómovú difúziu na dosiahnutie väzby. V podstate ide o zavádzanie aktívnych kovov alebo oxidov kovov na keramický (najmä oxid hlinitý) povrch, čo im umožňuje vytvoriť silnú metalurgickú väzbu so substrátom za vysokých-teplotných podmienok. Bežné cesty zahŕňajú mechanizmus zmáčania sklenej fázy počas metalizácie aluminovej keramiky a reaktívnu difúziu aktívnych kovov (ako je systém Mo-Mn) s keramickou mriežkou, čím sa vytvorí prechodná vrstva. Táto medzivrstva má kovovú vodivosť aj keramickú stabilitu a tvorí základný základ pre výrobu hliníkovej metalizovanej keramiky na lepenie.

 

Pokiaľ ide o špecifické spôsoby implementácie, procesy možno vo všeobecnosti rozdeliť do dvoch hlavných kategórií: chemické metódy a fyzikálne nanášanie pár (PVD). Chemické metódy primárne využívajú redukčné reakcie, pri ktorých sa vytvárajú zlúčeniny kovov na keramickom povrchu a ďalej sa redukujú na kovovú vrstvu. Ide o zásadnú metódu v tradičných procesoch pokovovania hliníka a široko sa používa v keramike pokovovanej hliníkom pre elektrické komponenty. Na rozdiel od toho, fyzikálna depozícia z plynnej fázy (PVD) využíva na nanášanie tenkých kovových vrstiev -energetické bombardovanie alebo odparovanie, vďaka čomu je vhodná pre vysoko presné aplikácie, ako je presná metalizovaná keramika, a ponúka výhody, ako je rovnomerná hrúbka vrstvy a vysoká ovládateľnosť.

 

Z hľadiska toku procesu keramická metalizácia sleduje relatívne štandardizovaný krokový systém. Prvým krokom je čistenie povrchu pomocou organických rozpúšťadiel alebo alkalických médií na odstránenie olejových a čiastočkových nečistôt, čím sa zabezpečí čisté rozhranie pre následnú hliníkovú keramickú metalizáciu. Druhým stupňom je fáza predúpravy, ktorá zlepšuje priľnavosť zdrsnením, aktiváciou alebo zavedením medzivrstvy. Tento krok je rozhodujúci pre spoľahlivosť-metalizovaných keramických komponentov s vysokou pevnosťou.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Potom nasleduje fáza nanášania metalizačného povlaku. V závislosti od požiadaviek je možné zvoliť metódy ako bezprúdové pokovovanie, galvanické pokovovanie alebo PVD na vytvorenie počiatočnej kovovej vrstvy na keramickom povrchu. Tento stupeň priamo určuje vodivosť a rovnomernosť filmu metalizovaných keramických komponentov pre elektrické komponenty. V prípade zariadení s vysokou-spoľahlivosťou, ako sú napríklad metalizované keramické puzdrá pre výkonové polovodiče, je potrebné prísne kontrolovať hrúbku a hustotu, aby sa predišlo riziku zlyhania počas následného tepelného cyklovania.

 

Tepelné spracovanie je jedným z kľúčových krokov v celom procese. Vysokoteplotné spekanie umožňuje, aby kovová vrstva difundovala a reagovala s keramickým substrátom a vytvorila stabilné metalurgické spojovacie rozhranie. Tento proces priamo ovplyvňuje pevnosť spojenia a dlhodobú{3}}spoľahlivosť keramických komponentov pokovovaných oxidom hlinitým pre elektronické aplikácie a je tiež kľúčovým prvkom pri dosahovaní hermetického utesnenia a vysokonapäťovej izolácie.

 

Medzi posledné úpravy patrí čistenie, testovanie výkonu a kalibrácia rozmerov, aby sa zabezpečilo, že produkty ako metalizované keramické izolačné rúrky a metalizované keramické diely spĺňajú aplikačné štandardy z hľadiska vodivosti, priľnavosti a kvality vzhľadu. Systematickým riadením procesu možno dosiahnuť vysoký stupeň synergie medzi presným obrábaním keramických dielov z oxidu hlinitého a procesmi pokovovania.

 

Na aplikačnej úrovni sa technológia pokovovania keramiky stala nevyhnutným základným procesom v elektronickom a energetickom priemysle. V oblasti elektroniky sa hliníková metalizovaná keramika pre elektrické komponenty široko používa v napájacích moduloch, relé a snímačoch na dosiahnutie vysoko spoľahlivých elektrických spojení; v nových oblastiach energetiky a výkonových polovodičov plní metalizované keramické puzdro pre výkonové polovodiče dvojitú funkciu izolácie a rozptylu tepla; a vo vysoko{1}}pevných metalizovaných keramických komponentoch sa používajú na kritické konštrukčné komponenty vo vysoko-teplotných, vysoko-tlakových a vysoko korozívnych prostrediach.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Na základe vyššie uvedeného technologického systému sa naša spoločnosť zameriava na-vysokovýkonné riešenia pokovovania keramiky, pričom poskytuje predovšetkým rad produktov vrátaneMetalizovaná keramika z oxidu hlinitého, Presná metalizovaná keramika a metalizovaná keramika pre elektrické komponenty. Využitím našich vyspelých schopností procesu pokovovania oxidu hlinitého a presných systémov obrábania môžeme zákazníkom poskytnúť vysoko spoľahlivé metalizované keramické konštrukčné komponenty a prispôsobené riešenia v oblasti novej energie, výkonovej elektroniky a balenia polovodičov.