Dengan peningkatan kuasa cip semikonduktor, trend pembangunan ringan dan integrasi yang tinggi menjadi semakin jelas, dan kepentingan pelesapan haba telah menjadi kes yang penting, yang sudah pasti meletakkan keperluan yang lebih ketat untuk pembungkusan bahan -bahan pelesapan haba. Sebagai bahan pelesapan haba baru dengan kekonduksian terma yang tinggi, seramik mempunyai kekonduksian terma yang tinggi, penebat, rintangan haba, kekuatan mekanikal dan pekali pengembangan haba yang memadankan cip, dan mempunyai kelebihan yang menonjol dalam bidang pembungkusan komponen elektronik tinggi dan pelupusan haba. Metallization permukaan seramik adalah pautan penting untuk aplikasi praktikal substrat seramik dalam bidang pembungkusan elektronik kuasa, dan kualiti lapisan metalisasi secara langsung akan mempengaruhi kebolehpercayaan dan hayat perkhidmatan komponen elektronik kuasa.

1 status semasa

1.1 Mekanisme Metalisasi

Struktur mikro di dalam seramik adalah sama sekali berbeza dengan logam, dan sukar bagi kedua -dua untuk bertindak balas, yang menjadikannya sukar bagi logam untuk membentuk pembasahan yang berkesan pada permukaan seramik; Pada masa yang sama, logam tidak mudah untuk meresap dengan berkesan pada permukaan seramik, dan kedua -duanya sukar untuk penyelesaian pepejal; Koefisien pengembangan haba dan kekonduksian terma kedua -dua bahan terlalu berbeza daripada seramik, mengakibatkan tekanan sisa yang besar pada permukaan bersama kedua -dua bahan semasa proses metalisasi. Oleh itu, apabila permukaan seramik dimetali, lapisan peralihan di antara muka antara kedua -dua telah menjadi tumpuan pelbagai pengeluar.

Pada masa ini, kaedah utama:

a. Unsur aktif mempunyai mekanisme ikatan yang kuat dengan atom -atom lapisan seramik dan konduktif.

b. Beberapa jenis kekosongan dalam lapisan peralihan dan mekanisme interaksi elektron.

c. Mekanisme penghijrahan fasa kaca di bawah daya kapilari, terutamanya kaedah mo/mn

d. Mekanisme pembubaran atom logam, proses terkandung sekarang, dilapisi dengan lapisan perak pada permukaan seramik Al2O3 dengan percetakan skrin.

1.2 Struktur Organisasi

Penyelidikan semasa terutamanya memberi tumpuan kepada menggunakan kaedah metallization yang berbeza untuk mengkaji hubungan antara mikrostruktur lapisan peralihan dan sifat fizikal lapisan metalisasi di bawah parameter proses yang ditentukan. Melalui penyelidikan, didapati bahawa lapisan peralihan biasanya terdiri daripada lapisan tindak balas, mesophase, struktur eutektik dan sebatian intermetallic, dan lain -lain. Morfologi dan pengedaran struktur mikros pemalar elektrik, kebolehpercayaan, dll.)

1.3 sifat fizikal

Ciri -ciri fizikal yang boleh dipercayai adalah prasyarat untuk seramik metallized untuk menjadi konduktif secara konduktif dalam komponen elektronik kuasa. Pada masa ini, penyelidikan mengenai sifat fizikal lapisan metalisasi terutamanya termasuk aspek berikut:

1) kekuatan tegangan (daya ikatan atau daya lekatan logam dan bahagian seramik;

2) Kestabilan haba, rintangan pemalar dan permukaan dielektrik selepas metalisasi

3) Ciri-ciri elektrik peranti elektronik (pekali bukan linear, voltan varistor, arus kebocoran) dan sifat mekanik, dll.

1.4 Teknologi dan Kaedah Baru

Dengan peningkatan penggunaan substrat seramik, teknologi metalisasi telah dibangunkan lagi, dan pelbagai kaedah baru telah muncul seperti yang diperlukan oleh masa, seperti penyaduran aluminium panas, penyaduran elektroles, penyaduran getaran dan sebagainya. Dalam tahun -tahun kebelakangan ini, memandangkan keburukan suhu operasi yang tinggi, proses kompleks, kitaran panjang, kos yang tinggi, dan pencemaran alam sekitar yang besar dalam proses metalisasi tradisional, beberapa konsep baru kaedah metalisasi hijau telah muncul, seperti menggunakan senjata semburan untuk memancarkan logam zarah dan membuat logam zarah bertabrakan dengan permukaan seramik pada kelajuan tinggi, dengan itu memindahkan tenaga kinetik ke

Haba pembentukan memberikan tenaga yang diperlukan untuk gabungan logam dan seramik, dan akhirnya menyedari metalisasi pada permukaan seramik, atau dengan menggunakan peralatan peening pukulan ultrasonik, lapisan serbuk cu-ni-w adalah pra-disposit Di permukaan Al2O3, dan kemudian ditembak peening dilakukan. Akhirnya, lapisan metalisasi komposit Cu-Ni-W dengan daya ikatan yang baik terbentuk pada permukaan seramik dan sebagainya.

2 Trend Pembangunan

Penggunaan komponen elektronik kuasa berskala besar telah membawa kepada kedatangan seramik sebagai proses metallization bahan pemusnahan haba yang baik. Dengan perkembangan pesat teknologi elektronik, para penyelidik juga telah memperdalam penyelidikan mereka mengenai metalization permukaan seramik. Seperti yang disebutkan di atas, penyelidikan semasa mengenai metallization seramik terutamanya memberi tumpuan kepada sifat fizikal, mikrostruktur, mekanisme metalisasi, teknologi baru dan populasi dan aplikasi.

Pada masa ini, terdapat dua cara utama untuk merealisasikan hubungan antara seramik dan logam. Salah satu cara adalah untuk menghubungkan kedua -dua keadaan pepejal, seperti pemendapan tembaga langsung, pemendapan aluminium langsung, kaedah filem tebal dan sebagainya. Walau bagaimanapun, ternyata tidak banyak logam yang boleh digabungkan secara langsung dengan seramik tertentu, dan sering kali perlu memperkenalkan unsur -unsur lain di antara muka antara kedua -dua atau untuk mencapai ikatan di bawah keadaan yang sangat keras. Satu lagi cara adalah untuk membentuk filem metal yang terlebih dahulu di permukaan seramik sebagai lapisan peralihan untuk mengubah morfologi permukaan dan mikrostruktur seramik untuk mempersiapkan metalisasi akhir permukaan seramik, seperti pemendapan wap fizikal, menunggu pemendapan wap kimia. Inti dari kaedah di atas adalah untuk merealisasikan kombinasi seramik dan logam dengan menetapkan dan mengawal pelbagai parameter proses dan keadaan eksperimen untuk meningkatkan kebolehkerjaan logam ke permukaan seramik. Walaupun kedua -dua kaedah ini memenuhi aplikasi praktikal komponen elektronik kuasa secara besar -besaran, mereka juga mempunyai kekurangan yang tidak dapat diabaikan. Proses metalisasi tradisional sering mempunyai keperluan yang tinggi pada suhu operasi, dan prosesnya rumit, kadang -kadang walaupun di bawah perlindungan vakum atau gas lengai.

Ia hanya boleh diselesaikan di bawah perlindungan, yang menjadikan proses metallization lebih memakan masa dan kos meningkat dengan pesat. Dan dalam proses pengeluaran sebenar, sejumlah besar bahan berbahaya akan dihasilkan, yang tidak kondusif untuk perlindungan alam sekitar. Di samping itu, kedua-dua kaedah ini juga akan membentuk tekanan sisa yang besar pada permukaan ikatan logam dan seramik, yang mudah menyebabkan keretakan antara muka, dan juga membentuk retak mikro pada permukaan seramik. Oleh itu, meneroka dan berinovasi teknik baru dan kaedah metalisasi seramik akan menjadi satu lagi arah penyelidikan penting bagi metallization seramik.