Amikor a kerámia találkozik a fémekkel: Több ezer éven átívelő anyagi forradalom

A kerámiák és a fémek hőtágulási együtthatói közötti különbség akár 3-5-szörös is lehet. Például az alumínium-oxid kerámiák hőtágulási együtthatója 8×10⁻⁶/fok, míg a rozsdamentes acélé 17×10⁻⁶/fok. Ha ezt a két anyagot közvetlenül egymáshoz hegesztik, az végzetes feszültségrepedéseket okoz. A kerámia fémezési technológiája azonban a „köztes réteg pufferelés” alapstratégiáját használja, mint például egy fémerdőréteg „ültetése” a kerámia felületére, amely megbízható szerkezeti alapot biztosít a nagy teljesítményű kerámiacsomag-komponens számára. Ez nemcsak teljesen megőrzi magának a kerámiának a kiváló tulajdonságait, hanem a fémekkel való összekapcsolódás képességével is felruházza. Ha például az aktív fémforrasztást (AMB) vesszük, a folyamatban hozzáadott titán elem 600 fokban reagálhat a kerámiával TiO₂ átmeneti réteget képezve, ami a kerámia és a fém közötti kötési szilárdságot 65 N/cm² fölé emeli.

A Metallized Ceramics technológia laboratóriumból ipari alkalmazásba kerülése során számos gyakorlati problémába ütközött. Például egy vezető IGBT-gyártó olyan problémát tapasztalt, amikor a DBC-hordozó rézréteg-porozitása meghaladta a szabványt, ami 17%-os robbanási arányt eredményezett a teljesítménymodulnál a -40-150 fokos ciklikus tesztelés során. Ez a probléma közvetlenül feltárta a hagyományos eljárás végzetes hibáit. A hagyományos molibdén-mangán szinterezési eljárást hidrogénkemencében kell végrehajtani, ami 40%-kal növeli a teljes költséget. Ezenkívül a közvetlen rézbevonat módszerének problémája az áramkör elégtelen pontossága, ami megnehezíti a vezetékszélesség szabályozását 100 μm-en belül. Mindkét folyamatnak megvannak a maga hátrányai, amelyek a technológia megvalósításának jelentős akadályaivá váltak.

Nanométer{0}}szintű fémezés: "Dimenziócsökkentő ütés"
A nanométeres{0}}szintű fémezés a kerámiafémezési technológia fontos fejlesztési irányává vált. Az MIT csapata által kifejlesztett nanoméretű ezüst tintasugaras technológiával 5 μm-es vonalszélességű finom feldolgozás érhető el cirkónium-kerámián, így 70%-kal csökkenthető a MEMS érzékelők mérete, és jelentős áttörés érhető el a termékek miniatürizálásában. A költségszabályozás terén a releváns hazai laboratóriumok is jelentős előrelépést értek el: 300 jüan alatti négyzetméterenkénti bevonatköltséget értek el, a kapcsolódó technológia pedig hamarosan tömeggyártásba lép, megalapozva a nanométeres{6}}szintű fémezés ipari alkalmazását.

AI-vezérelt folyamatoptimalizálási forradalom
A mesterséges intelligencia technológia és a Ceramic to Metal eljárás kombinációja forradalmat váltott ki a folyamatoptimalizálásban. Az érintett vállalkozások a gépi tanulási technológián keresztül pontosan megjósolhatják a rézrétegek feszültségeloszlását a DBC-hordozókon, jelentősen lerövidítve a próba-és-hibaciklust 2 hónapról 3 napra, nagymértékben javítva a folyamatkutatás és -fejlesztés hatékonyságát. Egyes vállalatok digitális ikerrendszereket is bevezettek az AMB-hegesztés teljes folyamatának szimulálására és optimalizálására, 5%-ról 0,8%-ra csökkentve az AMB-hegesztés hibaarányát, jelentősen javítva a termékhozamot. Az AI technológia alkalmazása e folyamatok fejlesztésének fő hajtóereje lett.

Zöld gyártás: "Élet és halál verseny"
A zöld gyártás a Metallization Ceramic technológia fejlődésének elkerülhetetlen irányává vált. A hagyományos galvanizálási eljárások szennyvíztisztítási költsége a teljes költség 22%-át teszi ki. A környezetvédelem nyomása és a költségek párhuzamosak, és a vákuumpárologtatási technológia hatékonyan megoldotta ezt a problémát, 87%-kal csökkentette a szennyvízkibocsátást, és környezetbarát és gazdasági előnyökkel is jár. Az EU szakpolitikai szinten is bevezette a vonatkozó szabályozásokat, amelyek egyértelműen rögzítik, hogy 2027-től a környezetbarát fémezési eljárások kötelezővé válnak, vagyis a zöld gyártás nemcsak a technológiai korszerűsítés választása, hanem az iparpolitikai irányultságnak megfelelően elkerülhetetlen követelmény is. Az érintett vállalkozások felgyorsítják a környezetbarát folyamatfejlesztés kutatását és megvalósítását.

A Metalized Ceramic soha nem pusztán a kerámia és a fémek egyszerű kombinációja; hanem egy "extrém sport" az anyagtudomány területén, rendkívül magas műszaki precizitással és folyamatkövetelményekkel. Amikor a mérnökök elektronmikroszkóppal megfigyelik a nanoméretű interfészreakciókat, nem csak az atomok elrendezését látják a mikroszkopikus világban, hanem ennek a technológiának a korlátlan lehetőségeit is a kereskedelmi világban. Ezen a csúcskategóriás-gyártási területen az igazi nyertesek mindig azok a „kereszt-diszciplináris alkimisták”, akik nemcsak maguknak az anyagoknak a tulajdonságait ismerik mélyen, áttörést érhetnek el az alapvető technológiák terén, hanem ismerik a kereskedelmi kódexet, és be tudják fejezni a technológia iparosítási megvalósítását. Csak a technológiai meggyőződés hosszú távú-elvének betartásával lehet megerősíteni a lábát az iparág fejlődésében.

Kiforrott folyamatrendszerre és szigorú minőség-ellenőrzési szabványokra támaszkodva aKerámia csomag komponensAz általunk elindított termékek tökéletesen alkalmazkodnak olyan helyzetekhez, mint a nagy-precíziós csomagolás, a magas-hőmérsékletű szigetelés és a nagy-megbízhatóságú csatlakozások. Hatékonyan kezeli az olyan ipari fájdalmas pontokat, mint a kerámia és fém találkozásánál jelentkező feszültségrepedés, a nem megfelelő pontosság és a magas környezeti költségek. Egyesíti a stabil teljesítményt a nagy-léptékű gyártási képességekkel, megbízható csomagolási alkatrész-megoldásokat kínálva a csúcskategóriás-elektronikához, új energiához és precíziós érzékelőmezőkhöz.

Az élet minden területéről érkező ügyfelek érdeklődhetnek és tárgyalhatnak. A Relay Alumina Ceramic Component testreszabása és megrendelése szükség szerint. Dolgozzunk együtt, hogy új értéket teremtsünk-a csúcskategóriás gyártásban.