Punts clau de la indústria del nucli de la ceràmica metal·litzada

La ceràmica metal·litzada són materials compostos que combinen metall i ceràmica mitjançant un procés específic. Combinen l'alta duresa, la resistència a l'alta-temperatura i la resistència a la corrosió de la ceràmica amb la conductivitat elèctrica i la mecanització dels metalls. La seva tecnologia bàsica rau a aconseguir una unió fiable entre ceràmica a metall i metall mitjançant la modificació de la superfície. S'utilitzen àmpliament en camps com l'embalatge electrònic, l'energia i l'aeroespacial. A continuació es fa una anàlisi exhaustiva dels principis tècnics, escenaris d'aplicació, estat de la indústria i tendències de desenvolupament:

La preparació de la ceràmica de metal·lització requereix abordar qüestions com la diferència de coeficients d'expansió tèrmica entre la ceràmica i el metall, així com la força d'unió interfacial insuficient. Els processos principals inclouen:

1. Co-co-alta temperatura (HTCC/LTCC):El cos verd de la ceràmica metal·litzada d'alúmina i el conductor metàl·lic es sintereixen simultàniament a altes temperatures per formar una estructura integrada. Això és adequat per a substrats de circuits d'-alta freqüència.

2. Coure enllaçat directe (DBC):Aquest mètode uneix directament la làmina de coure al substrat dels components ceràmics metal·litzats mitjançant una fusió a -alta temperatura. Aquest mètode ofereix una alta conductivitat tèrmica (arriba a més de 200 W/m·K) i s'utilitza principalment en l'embalatge de dispositius de potència.

3. Soldadura activa de metalls (AMB):Utilitzant metalls de farciment de soldadura que contenen elements actius com el titani per formar un enllaç metal·lúrgic a la superfície de metal·lització ceràmica, aconseguint una força d'unió de la capa metàl·lica superior a 15 N/mm², aquest procés és el corrent principal per als substrats de nitrur de silici.

4. Sputtering-Compost de galvanoplastia (SBC):Es forma una capa de llavor mitjançant la pulverització al buit, seguida d'una capa metàl·lica espessida mitjançant la galvanoplastia, aconseguint una metal·lització de "zero-porus". La força d'unió supera els 30 N/mm² i és compatible amb una varietat de materials ceràmics d'alúmina metal·litzada.

Els avantatges de rendiment de l'alúmina metalitzada els han fet guanyar una posició destacada en la fabricació-de gamma alta:

Alta conductivitat tèrmica:Els substrats de nitrur d'alumini ofereixen una conductivitat tèrmica de 180-270 W/m·K, significativament superior als substrats tradicionals d'alúmina (20-30 W/m·K). S'utilitzen àmpliament en dispositius RF d'estació base 5G i mòduls IGBT de vehicles d'energia nous.
Alt aïllament:Amb una resistència d'aïllament superior a 10¹²Ω a altes tensions superiors a 1000 V, són adequats per a equips de transmissió d'energia d'alta tensió i sistemes de control d'aviònica. Resistència ambiental extrema: suporta cicles de temperatura de -196 graus a 200 graus, mantenint un rendiment estable en components d'alta temperatura dels motors d'avions i equips d'exploració de l'espai profund.

Escenaris d'aplicació típics:
1. Embalatge de semiconductors: serveix com a porta xips i dissipador de calor, i admet la integració d'alta-densitat de xips de procés avançat.
2. Nova energia: els substrats de nitrur de silici per als mòduls IGBT són components bàsics dels controladors de motor de vehicles d'energia nova, que afecten directament l'eficiència energètica del vehicle.
3. Aeroespacial: els revestiments de la cambra de combustió del motor de coets i els mòduls de potència dels satèl·lits utilitzen components ceràmics d'alúmina per suportar temperatures i vibracions extremes.
4. Automatització industrial: els sensors d'alta-temperatura i els components d'instruments de precisió depenen de la seva estabilitat.

Com a material clau per a la-fabricació de gamma alta,ceràmica metal·litzadaEls avenços tecnològics i les actualitzacions industrials són de gran importància per al desenvolupament independent i controlat de les indústries emergents estratègiques de la Xina. Amb l'avenç de la producció nacional i la contínua expansió dels escenaris d'aplicació, s'espera que aquest sector assoleixi un salt de "seguir" a "córrer al costat" i fins i tot "liderar" durant la propera dècada.