Ключевые моменты основной отрасли металлизированной керамики

Металлизированная керамика — это композитные материалы, в которых металл и керамика соединяются посредством определенного процесса. Они сочетают в себе высокую твердость, высокую-температуростойкость и коррозионную стойкость керамики с электропроводностью и обрабатываемостью металлов. Их основная технология заключается в достижении надежного соединения керамики с металлом и металлом посредством модификации поверхности. Они широко используются в таких областях, как электронная упаковка, энергетика и аэрокосмическая промышленность. Ниже приводится всесторонний анализ технических принципов, сценариев применения, состояния отрасли и тенденций развития:

Подготовка металлизированной керамики требует решения таких проблем, как разница в коэффициентах теплового расширения между керамикой и металлом, а также недостаточная прочность межфазного соединения. К основным процессам относятся:

1. Высоко-совместное-обжиг (HTCC/LTCC):Необработанное тело глиноземной металлизированной керамики и металлический проводник одновременно спекаются при высоких температурах, образуя единую структуру. Подходит для подложек высокочастотных-схем.

2. Медь прямого соединения (DBC):Этот метод непосредственно прикрепляет медную фольгу к подложке металлизированных керамических компонентов посредством высоко-плавления. Этот метод обеспечивает высокую теплопроводность (более 200 Вт/м·К) и в основном используется в корпусах силовых устройств.

3. Активная пайка металла (АМБ):Использование припоев, содержащих активные элементы, такие как титан, для образования металлургической связи на керамической поверхности металлизации, с достижением прочности соединения металлического слоя, превышающей 15 Н/мм², этот процесс является основным для подложек из нитрида кремния.

4. Напыление-гальванического композита (SBC):Затравочный слой формируется путем вакуумного напыления, а затем утолщенный слой металла путем гальванопокрытия, что обеспечивает металлизацию с нулевыми порами. Прочность сцепления превышает 30 Н/мм² и совместима с различными материалами из металлизированной глиноземной керамики.

Преимущества металлизированного оксида алюминия в производительности позволили ему занять видное место в высокотехнологичном-производстве:

Высокая теплопроводность:Подложки из нитрида алюминия обладают теплопроводностью 180–270 Вт/м·К, что значительно превосходит традиционные подложки из оксида алюминия (20–30 Вт/м·К). Они широко используются в радиочастотных устройствах базовых станций 5G и модулях IGBT для новых энергетических транспортных средств.
Высокая изоляция:Благодаря сопротивлению изоляции более 10¹²Ом при высоком напряжении, превышающем 1000 В, они подходят для высоковольтного оборудования передачи энергии и систем управления авионикой. Экстремальная устойчивость к окружающей среде: выдерживает температурные циклы от -196 до 200 градусов, сохраняя стабильную работу высокотемпературных компонентов авиационных двигателей и оборудования для исследования дальнего космоса.

Типичные сценарии применения:
1. Полупроводниковый корпус: служит носителем чипа и радиатором, обеспечивая высокую-интеграцию микросхем передовых технологий.
2. Новая энергетика. Подложки из нитрида кремния для модулей IGBT являются основными компонентами контроллеров двигателей транспортных средств на новых источниках энергии, напрямую влияя на энергоэффективность транспортных средств.
3. Аэрокосмическая промышленность. В облицовке камер сгорания ракетных двигателей и силовых модулях спутников используются компоненты из глиноземной керамики, способные выдерживать экстремальные температуры и вибрацию.
4. Промышленная автоматизация. Высокотемпературные датчики-и прецизионные компоненты приборов зависят от их стабильности.

Являясь ключевым материалом для-высокотехнологичного производства,металлизированная керамикаТехнологические прорывы и модернизация промышленности имеют большое значение для независимого и контролируемого развития стратегически развивающихся отраслей Китая. Ожидается, что благодаря развитию внутреннего производства и постоянному расширению сценариев применения этот сектор в течение следующего десятилетия совершит скачок от «следования» к «идению рядом» и даже «лидерству».