Με την αυξανόμενη ισχύ των τσιπ ημιαγωγών, η τάση ανάπτυξης του ελαφρού βάρους και της υψηλής ολοκλήρωσης γίνεται όλο και πιο προφανής και η σημασία της διάχυσης θερμότητας έχει γίνει σημαντική περίπτωση, η οποία αναμφισβήτητα προσφέρει αυστηρότερες απαιτήσεις για τη συσκευασία των υλικών διάχυσης θερμότητας. Ως νέο υλικό διάχυσης θερμότητας με υψηλή θερμική αγωγιμότητα, το Ceramic έχει υψηλή θερμική αγωγιμότητα, μόνωση, αντοχή στη θερμότητα, μηχανική αντοχή και συντελεστή θερμικής διαστολής που ταιριάζει με το τσιπ και έχει εξέχοντα πλεονεκτήματα στον τομέα της συσκευασίας ηλεκτρονικών εξαρτημάτων υψηλής ισχύος και της διάχυσης θερμότητας. Η μεταλλοποίηση της κεραμικής επιφάνειας είναι ένας σημαντικός σύνδεσμος για την πρακτική εφαρμογή κεραμικών υποστρωμάτων στον τομέα της ηλεκτρονικής συσκευασίας ισχύος και η ποιότητα του στρώματος μεταλλοποίησης θα επηρεάσει άμεσα την αξιοπιστία και τη διάρκεια ζωής των ηλεκτρονικών εξαρτημάτων ισχύος.

1 τρέχουσα κατάσταση

1.1 Μηχανισμός μεταλλοποίησης

Η μικροδομή μέσα στο κεραμικό είναι εντελώς διαφορετικό από εκείνη του μετάλλου και είναι δύσκολο για τους δύο να αντιδρούν, γεγονός που καθιστά δύσκολο για το μέταλλο να διαμορφώσει αποτελεσματική διαβροχή στην επιφάνεια του κεραμικού. Ταυτόχρονα, το μέταλλο δεν είναι εύκολο να διαχέεται αποτελεσματικά στην επιφάνεια του κεραμικού και τα δύο είναι δύσκολο να είναι στερεά διάλυμα. Ο συντελεστής θερμικής διαστολής και η θερμική αγωγιμότητα των δύο υλικών είναι πολύ διαφορετικοί από εκείνους των κεραμικών, με αποτέλεσμα μια μεγάλη υπολειμματική τάση στην επιφάνεια της άρθρωσης των δύο υλικών κατά τη διάρκεια της διαδικασίας μεταλλοποίησης. Επομένως, όταν η κεραμική επιφάνεια είναι μεταλλοποιημένη, το στρώμα μετάβασης στη διεπαφή μεταξύ των δύο έχει γίνει το επίκεντρο διαφόρων κατασκευαστών.

Επί του παρόντος, οι κύριες μέθοδοι:

ένα. Το ενεργό στοιχείο έχει έναν ισχυρό μηχανισμό συγκόλλησης με τα άτομα των κεραμικών και αγώγιμων στρωμάτων, αντίστοιχα.

σι. Αρκετοί τύποι κενών θέσεων στο μεταβατικό στρώμα και ο μηχανισμός αλληλεπίδρασης των ηλεκτρονίων.

ντο. Ο μηχανισμός μετανάστευσης της γυάλινης φάσης κάτω από την τριχοειδή δύναμη, κυρίως τη μέθοδο Mo/MN

ρε. Ο μηχανισμός της διάλυσης του ατόμου μετάλλου, η τρέχουσα ενσωματωμένη διαδικασία, είναι επικαλυμμένος με ασημένιο στρώμα στην επιφάνεια των κεραμικών AL2O3 με εκτύπωση οθόνης.

1.2 Οργανωτική δομή

Η τρέχουσα έρευνα επικεντρώνεται κυρίως στη χρήση διαφορετικών μεθόδων μεταλλοποίησης για τη μελέτη της σχέσης μεταξύ της μικροδομής του μεταβατικού στρώματος και των φυσικών ιδιοτήτων του στρώματος μεταλλοποίησης κάτω από τις καθορισμένες παραμέτρους διεργασίας. Μέσω της έρευνας, διαπιστώνεται ότι το μεταβατικό στρώμα αποτελείται συνήθως από στρώμα αντίδρασης, μεσοφάση, ευτηκτική δομή και διαμεταλλικές ενώσεις κλπ. Η μορφολογία και η κατανομή αυτών των μικροδομών καθορίζουν συχνά τις φυσικές ιδιότητες του στρώματος μετάβασης ηλεκτρική σταθερά, αξιοπιστία, κ.λπ.)

1.3 Φυσικές ιδιότητες

Οι αξιόπιστες φυσικές ιδιότητες αποτελούν προϋπόθεση ότι τα μεταλλικά κεραμικά είναι θερμικά αγώγιμα σε ηλεκτρονικά εξαρτήματα ισχύος. Επί του παρόντος, η έρευνα σχετικά με τις φυσικές ιδιότητες των στρώσεων μεταλλοποίησης περιλαμβάνει κυρίως τις ακόλουθες πτυχές:

1) αντοχή εφελκυσμού (δύναμη συγκόλλησης ή δύναμη προσκόλλησης μεταλλικών και κεραμικών τμημάτων.

2) Θερμική σταθερότητα, διηλεκτρική σταθερά και αντίσταση επιφάνειας μετά τη μεταλλοποίηση

3) Οι ηλεκτρικές ιδιότητες των ηλεκτρονικών συσκευών (μη γραμμικός συντελεστής, τάση varistor, ρεύμα διαρροής) και μηχανικές ιδιότητες κ.λπ.

1.4 Νέα τεχνολογία και μέθοδος

Με την αυξανόμενη εφαρμογή του κεραμικού υποστρώματος, έχει αναπτυχθεί περαιτέρω η τεχνολογία μεταλλοποίησης και έχουν αναδειχθεί διάφορες νέες μέθοδοι όπως απαιτούν οι χρόνοι, όπως η επένδυση από αλουμίνιο με ζεστή εμβάπτιση, η ηλεκτρολυτική επένδυση, η επιμετάλλωση των κραδασμών και ούτω καθεξής. Τα τελευταία χρόνια, ενόψει των μειονεκτήματα της υψηλής θερμοκρασίας λειτουργίας, της σύνθετης διαδικασίας, του μακρού κύκλου, του υψηλού κόστους και της μεγάλης περιβαλλοντικής ρύπανσης σε παραδοσιακές διαδικασίες μεταλλοποίησης, εμφανίστηκαν ορισμένες νέες έννοιες των μεθόδων πράσινης μεταλλοποίησης, όπως η χρήση όπλων ψεκασμού για να εκπέμπουν μέταλλο σωματίδια και κάνουν μέταλλο τα σωματίδια συγκρούονται με την κεραμική επιφάνεια σε υψηλή ταχύτητα, μεταφέροντας έτσι την κινητική ενέργεια σε

Η θερμότητα του σχηματισμού παρέχει την απαραίτητη ενέργεια για τον συνδυασμό μετάλλου και κεραμικού και τελικά συνειδητοποιεί την μεταλλοποίηση στην επιφάνεια του κεραμικού ή με τη χρήση εξοπλισμού με υπερηχητική υποβοηθούμενη βολή, ένα στρώμα σκόνης Cu-Ni-W είναι προκαθορισμένο Στην επιφάνεια του AL2O3, και στη συνέχεια πραγματοποιείται η εκτόξευση. Τέλος, σχηματίζεται ένα σύνθετο στρώμα μεταλλοποίησης Cu-Ni-W με καλή δύναμη συγκόλλησης στην κεραμική επιφάνεια και ούτω καθεξής.

2 τάση ανάπτυξης

Η μεγάλη εφαρμογή των ηλεκτρονικών εξαρτημάτων ισχύος έχει οδηγήσει στην έλευση της κεραμικής ως μια καλή διαδικασία μεταλλοποίησης υλικού. Με την ταχεία ανάπτυξη της ηλεκτρονικής τεχνολογίας, οι ερευνητές έχουν επίσης εμβαθύνει την έρευνά τους σχετικά με την μεταλλοποίηση της κεραμικής επιφάνειας. Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, η τρέχουσα έρευνα για την μεταλλοποίηση κεραμικών επικεντρώνεται κυρίως στις φυσικές ιδιότητες, τη μικροδομή, τον μηχανισμό μεταλλοποίησης, τη νέα τεχνολογία και τη διάδοση και την εφαρμογή.

Προς το παρόν, υπάρχουν δύο κύριοι τρόποι για να πραγματοποιηθεί η σύνδεση μεταξύ κεραμικού και μετάλλου. Ένας τρόπος είναι να συνδέσετε τα δύο σε στερεά κατάσταση, όπως η άμεση εναπόθεση χαλκού, η άμεση εναπόθεση αλουμινίου, η μέθοδος παχιάς μεμβράνης και ούτω καθεξής. Ωστόσο, αποδεικνύεται ότι δεν υπάρχουν πολλά μέταλλα που μπορούν να συνδυαστούν άμεσα με ένα συγκεκριμένο κεραμικό και είναι συχνά απαραίτητο να εισαχθούν άλλα στοιχεία στη διεπαφή μεταξύ των δύο ή να επιτευχθεί συγκόλληση υπό εξαιρετικά σκληρές συνθήκες. Ένας άλλος τρόπος είναι να σχηματίσουμε πρώτα μια μεταλλοποιημένη μεμβράνη στην κεραμική επιφάνεια ως μεταβατικό στρώμα για να αλλάξει η μορφολογία της επιφάνειας και η μικροδομή του κεραμικού για να προετοιμαστούν για την τελική μεταλλοποίηση της κεραμικής επιφάνειας, όπως η απόθεση φυσικής ατμών, η αναμονή χημικών ατμών. Η ουσία της παραπάνω μεθόδου είναι η πραγματοποίηση του συνδυασμού κεραμικού και μετάλλου, ρυθμίζοντας και ελέγχοντας διάφορες παραμέτρους διεργασίας και πειραματικές συνθήκες για την αύξηση της διαβρεξιμότητας του μετάλλου στην κεραμική επιφάνεια. Αν και αυτές οι δύο μέθοδοι ικανοποιούν σε μεγάλο βαθμό την πρακτική εφαρμογή ηλεκτρονικών εξαρτημάτων ισχύος, έχουν επίσης ελλείψεις που δεν μπορούν να αγνοηθούν. Η παραδοσιακή διαδικασία μεταλλοποίησης έχει συχνά υψηλές απαιτήσεις στη θερμοκρασία λειτουργίας και η διαδικασία είναι περίπλοκη, μερικές φορές ακόμη και υπό την προστασία του κενού ή του αδρανούς αερίου.

Μπορεί να ολοκληρωθεί μόνο υπό την προστασία, γεγονός που καθιστά τη διαδικασία μεταλλοποίησης πιο χρονοβόρα και το κόστος αυξάνεται σε μεγάλο βαθμό. Και στην πραγματική παραγωγική διαδικασία, θα παραχθεί μεγάλη ποσότητα επιβλαβών ουσιών, η οποία δεν ευνοεί την προστασία του περιβάλλοντος. Επιπλέον, αυτές οι δύο μέθοδοι θα σχηματίσουν επίσης μια μεγάλη υπολειμματική τάση στην επιφάνεια συγκόλλησης του μετάλλου και του κεραμικού, το οποίο είναι εύκολο να προκαλέσει ρωγμές διεπαφής, και ακόμη και να σχηματιστεί μικρο-σχισμές στην επιφάνεια του κεραμικού. Ως εκ τούτου, η διερεύνηση και η καινοτομία νέων τεχνικών και μεθόδων μεταλλοποίησης κεραμικής θα είναι μια άλλη σημαντική ερευνητική κατεύθυνση της μεταλλοποίησης κεραμικής.