陶瓷金屬化,即在陶瓷表面牢固粘附一層金屬薄膜,實現(xiàn)陶瓷與金屬焊接的技術。隨著科技發(fā)展,尤其是5G時代半導體芯片功率提升,對封裝散熱材料要求更嚴苛,陶瓷金屬化技術愈發(fā)重要。陶瓷材料本身具備諸多優(yōu)勢,如低通訊損耗,因其介電常數(shù)使信號損耗小;高熱導率,能讓芯片熱量直接傳導,散熱佳;熱膨脹系數(shù)與芯片匹配,可...
真空陶瓷金屬化賦予陶瓷非凡的導電性能,為電子元件發(fā)展注入強大動力。在功率半導體模塊中,陶瓷基板承載芯片并實現(xiàn)電氣連接,金屬化后的陶瓷表面形成連續(xù)、低電阻的導電通路。金屬原子有序排列,電子可順暢遷移,減少了傳輸過程中的能量損耗與發(fā)熱現(xiàn)象。對比未金屬化陶瓷,其電阻可降低幾個數(shù)量級,滿足高功率、大電流工況需求。例如新能源汽車的功率模塊,采用真空陶瓷金屬化基板,保障電能高效轉化與傳輸,提升驅動系統(tǒng)效率,助力車輛續(xù)航里程增長,推動電動汽車產業(yè)邁向新高度。陶瓷金屬化,可讓陶瓷擁有金屬光澤,拓展其外觀應用范圍。梅州銅陶瓷金屬化種類
陶瓷金屬化工藝為陶瓷與金屬的結合搭建了橋梁,其流程包含多個關鍵階段。首先對陶瓷坯體進行預處理,使用砂紙打磨陶瓷表面,去除加工過程中產生的毛刺、飛邊,然后用去離子水和清洗劑清洗,去除油污與雜質,確保表面清潔。接著制備金屬化漿料,將金屬粉末(如鉬、錳、鎢等)與玻璃粉、有機添加劑按特定比例混合,在球磨機中充分研磨,制成具有合適粘度與流動性的漿料。隨后采用絲網(wǎng)印刷工藝,將金屬化漿料精確印刷到陶瓷表面,嚴格控制印刷厚度與圖形精度,保證金屬化區(qū)域符合設計要求,印刷厚度一般在 10 - 20μm 。印刷完成后,將陶瓷放入烘箱中烘干,在 80℃ - 120℃的溫度下,使?jié){料中的有機溶劑揮發(fā),漿料初步固化在陶瓷表面。烘干后的陶瓷進入高溫燒結爐,在氫氣等還原性氣氛中,加熱至 1450℃ - 1650℃ 。高溫下,漿料中的玻璃粉軟化,促進金屬與陶瓷之間的原子擴散與結合,形成牢固的金屬化層。為增強金屬化層的抗腐蝕能力與可焊性,通常會進行鍍鎳處理,通過電鍍工藝,在金屬化層表面均勻鍍上一層鎳。終末對金屬化后的陶瓷進行統(tǒng)統(tǒng)質量檢測,包括外觀檢查、結合強度測試、導電性測試等,只有符合質量標準的產品才能進入后續(xù)應用環(huán)節(jié) ?;葜菡婵仗沾山饘倩附犹沾山饘倩瑸?LED 散熱基板提供高效解決方案,助力散熱。
陶瓷與金屬的表面結構和化學性質差異***,致使二者難以直接緊密結合。陶瓷金屬化工藝的出現(xiàn),有效化解了這一難題。其**原理是借助特定工藝,在陶瓷表面引入能與陶瓷發(fā)生化學反應或物理吸附的金屬元素及化合物,促使二者間形成化學鍵或強大的物理作用力,實現(xiàn)穩(wěn)固連接。在電子封裝領域,陶瓷金屬化發(fā)揮著關鍵作用。它能夠讓陶瓷良好地兼容金屬引腳,確保芯片等電子元件與外部電路穩(wěn)定連接,保障電子設備的信號傳輸精細無誤、運行高效穩(wěn)定。航空航天產業(yè)對材料的性能要求極為嚴苛,通過金屬化,陶瓷不僅能保留其高硬度、耐高溫的特性,還能融合金屬的良好韌性與導電性,使飛行器關鍵部件得以在極端環(huán)境下可靠運行。汽車制造中,陶瓷金屬化部件提升了發(fā)動機等組件的耐磨性和熱傳導性,助力提升汽車的動力性能與燃油經濟性??梢哉f,陶瓷金屬化是推動眾多現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的重要技術,為各領域產品性能提升與創(chuàng)新應用奠定了堅實基礎。
陶瓷金屬化基板的新技術包括在陶瓷基板上絲網(wǎng)印刷通常是貴金屬油墨,或者沉積非常薄的真空沉積金屬化層以形成導電電路圖案。這兩種技術都是昂貴的。然而,一個非常大的市場已經發(fā)展起來,需要更便宜的方法和更好的電路。陶瓷上的薄膜電路通常由通過真空沉積技術之一沉積在陶瓷基板上的金屬薄膜組成。在這些技術中,通常具有約0.02微米厚度的鉻或鉬膜充當銅或金層的粘合劑。光刻用于通過蝕刻掉多余的薄金屬膜來產生高分辨率圖案。這種導電圖案可以被電鍍至典型地7微米厚。然而,由于成本高,薄膜電路只限于特殊應用,例如高頻應用,其中高圖案分辨率至關重要。陶瓷金屬化技術不斷創(chuàng)新發(fā)展。
陶瓷金屬化能夠讓陶瓷具備金屬的部分特性,其工藝流程包含多個緊密相連的步驟。起初要對陶瓷進行嚴格的清洗,將陶瓷置于獨用的清洗液中,利用超聲波震蕩,去除表面的污垢、脫模劑等雜質,確保陶瓷表面潔凈無污染。清洗過后是表面粗化處理,采用噴砂、激光刻蝕等方法,在陶瓷表面形成微觀粗糙結構,增大表面積,提高金屬與陶瓷的機械咬合力。接下來制備金屬化材料,根據(jù)實際需求,選擇合適的金屬粉末(如銀、銅等),與助熔劑、粘結劑等混合,通過球磨、攪拌等工藝,制成均勻的金屬化材料。然后運用涂覆技術,如噴涂、浸漬等,將金屬化材料均勻地覆蓋在陶瓷表面,控制好涂覆厚度,保證涂層均勻性。涂覆完成后進行預固化,在較低溫度下(約 100℃ - 150℃)加熱,使粘結劑初步固化,固定金屬化材料的位置。隨后進入高溫燒結環(huán)節(jié),將預固化的陶瓷放入高溫爐中,在保護氣氛(如氮氣、氫氣)下,加熱至 1300℃ - 1500℃ 。高溫促使金屬與陶瓷發(fā)生物理化學反應,形成牢固的金屬化層。為進一步優(yōu)化金屬化層性能,可進行后續(xù)的金屬鍍層處理,如鍍錫、鍍鋅等,提升其防腐蝕、可焊接性能。終末通過多種檢測手段,如掃描電鏡觀察微觀結構、熱循環(huán)測試評估熱穩(wěn)定性等,確保金屬化陶瓷的質量 。想要準確陶瓷金屬化工藝,信賴同遠,多年經驗值得托付?;葜葶~陶瓷金屬化參數(shù)
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陶瓷金屬化能賦予陶瓷金屬特性,提升其應用范圍,其工藝流程包含多個嚴謹步驟。第一步是表面預處理,利用機械打磨、化學腐蝕等手段,去除陶瓷表面的瑕疵、氧化層,增加表面粗糙度,提高金屬與陶瓷的附著力。例如用砂紙打磨后,再用酸液適當腐蝕。隨后是金屬化漿料制備,依據(jù)不同陶瓷與應用場景,精確調配金屬粉末、玻璃料、添加劑等成分,經球磨等工藝制成均勻、具有合適粘度的漿料。接著進入涂敷階段,常采用絲網(wǎng)印刷技術,將金屬化漿料精細印刷到陶瓷表面,控制好漿料厚度,一般在 10 - 30μm ,太厚易產生裂紋,太薄則結合力不足。涂敷后進行烘干,去除漿料中的有機溶劑,使?jié){料初步固化在陶瓷表面,烘干溫度通常在 100℃ - 200℃ 。緊接著是高溫燒結,將烘干后的陶瓷置于高溫爐內,在還原性氣氛(如氫氣)中燒結。高溫下,漿料中的玻璃料軟化,促進金屬與陶瓷原子間的擴散、結合,形成牢固的金屬化層,燒結溫度可達 1500℃左右。燒結后,為提升金屬化層性能,會進行鍍鎳或其他金屬處理,通過電鍍等方式鍍上一層金屬,增強其耐蝕性、可焊性。精密進行質量檢測,涵蓋外觀檢查、結合強度測試、導電性檢測等,確保產品符合質量標準。梅州銅陶瓷金屬化種類
陶瓷金屬化,即在陶瓷表面牢固粘附一層金屬薄膜,實現(xiàn)陶瓷與金屬焊接的技術。隨著科技發(fā)展,尤其是5G時代半導體芯片功率提升,對封裝散熱材料要求更嚴苛,陶瓷金屬化技術愈發(fā)重要。陶瓷材料本身具備諸多優(yōu)勢,如低通訊損耗,因其介電常數(shù)使信號損耗小;高熱導率,能讓芯片熱量直接傳導,散熱佳;熱膨脹系數(shù)與芯片匹配,可...
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