반도체 칩의 힘이 증가함에 따라 경량 및 높은 통합의 개발 경향이 점점 더 명백 해지고 있으며, 열 소산의 중요성은 의심 할 여지없이 열 소산 재료를 포장하기위한보다 엄격한 요구 사항을 제시하고 있습니다. 열전도율이 높은 새로운 열 소산 재료로서, 세라믹은 칩과 일치하는 열전도도, 단열재, 기계적 강도 및 열 팽창 계수가 높으며 고전력 전기 부품 포장 및 열 소산의 분야에서 두드러진 이점이 있습니다. 세라믹 표면 금속 화는 전력 전자 포장 분야에서 세라믹 기판을 실제 적용하는 데 중요한 링크이며, 금속 화 층의 품질은 전력 전자 부품의 신뢰성 및 서비스 수명에 직접적인 영향을 미칩니다.

1 현재 상태

1.1 금속 화 메커니즘

세라믹 내부의 미세 구조는 금속의 미세 구조와 완전히 다르며, 둘이 반응하기가 어렵 기 때문에 금속이 세라믹 표면에서 효과적인 습윤을 형성하기가 어렵다; 동시에, 금속은 세라믹의 표면에서 효과적으로 확산하기 쉽지 않으며,이 둘은 고체 용액이 어렵다; 두 재료의 열 팽창 계수 및 열 전도도는 세라믹의 것과 너무 다르기 때문에 금속 화 공정 동안 두 물질의 관절 표면에 큰 잔류 응력이 크게 나타납니다. 따라서, 세라믹 표면이 금속화되면,이 둘 사이의 계면에서의 전이층은 다양한 제조업체의 초점이되었습니다.

현재 주요 방법 :

ㅏ. 활성 요소는 각각 세라믹 및 전도성 층의 원자를 갖는 강한 결합 메커니즘을 갖는다.

비. 전이 층의 여러 유형의 공석과 전자의 상호 작용 메커니즘.

씨. 모세관 력 하의 유리 단계의 이동 메커니즘, 주로 MO/MN 방법

디. 현재 구현 된 공정 인 금속 원자 용해의 메커니즘은 스크린 인쇄에 의해 Al2O3 세라믹의 표면에은 층으로 코팅된다.

1.2 조직 구조

현재의 연구는 주로 다른 금속 화 방법을 사용하여 전이층의 미세 구조와 지정된 공정 파라미터 하에서 금속 화 층의 물리적 특성 사이의 관계를 연구하는 데 중점을 둡니다. 연구를 통해, 전이층은 일반적으로 반응 층, 메스 현상, 공적 구조 및 금속 간 화합물 등으로 구성되어 있음이 밝혀졌다. 이들 미세 구조의 형태 및 분포는 종종 전이 층의 물리적 특성을 결정한다 (접착력, 습윤성, 유전체 유전체 유전체 유전력 전기 상수, 신뢰성 등)

1.3 물리적 특성

신뢰할 수있는 물리적 특성은 전력 전자 구성 요소에서 금속도 세라믹이 열 전도성이되기위한 전제 조건입니다. 현재, 금속 층의 물리적 특성에 대한 연구는 주로 다음과 같은 측면을 포함한다.

1) 인장 강도 (금속 및 세라믹 부품의 결합력 또는 접착력;

2) 금속 화 후 열 안정성, 유전 상수 및 표면 저항

3) 전자 장치의 전기적 특성 (비선형 계수, 바르 스터 전압, 누출 전류) 및 기계적 특성 등

1.4 새로운 기술과 방법

세라믹 기판의 적용이 증가함에 따라, 금속 화 기술이 더욱 발전되었으며, Hot Dip 알루미늄 도금, 전기 도금, 진동 도금 등과 같은 시간이 요구하는 것처럼 다양한 새로운 방법이 등장했습니다. 최근에는 전통적인 금속 화 과정에서 높은 작동 온도, 복잡한 공정, 긴 사이클, 높은 비용 및 대규모 환경 오염의 단점을 고려하여 스프레이 건을 사용하여 금속을 방출하는 등의 녹색 금속 화 방법의 새로운 개념이 등장했습니다. 입자와 금속이 입자가 세라믹 표면과 고속으로 충돌하여 운동 에너지를

형성 열은 금속과 세라믹의 조합에 필요한 에너지를 제공하며 마침내 세라믹 표면의 금속 화를 실현하거나 초음파 보조 샷 피닝 장비를 사용하여 Cu-Ni-W 분말 층이 사전에 사전 배치됩니다. Al2O3의 표면에서, 그리고 샷 피닝이 수행됩니다. 마지막으로, 우수한 결합력을 갖는 Cu-Ni-W 복합 금속 화 층이 세라믹 표면 등에 형성된다.

2 개발 추세

전력 전자 성분의 대규모 적용은 세라믹이 우수한 열차 정기 재료 금속 화 과정으로 도덕하게 이어졌습니다. 전자 기술의 빠른 발전으로 연구원들은 세라믹 표면 금속화에 대한 연구를 심화 시켰습니다. 위에서 언급 한 바와 같이, 세라믹 금속 화에 대한 현재 연구는 주로 물리적 특성, 미세 구조, 금속 화 메커니즘, 새로운 기술 및 대중화 및 응용에 중점을 둡니다.

현재 세라믹과 금속 사이의 연결을 실현하는 두 가지 주요 방법이 있습니다. 한 가지 방법은 직접 구리 증착, 직접 알루미늄 증착, 두꺼운 필름 방법 등과 같은 두 가지를 고체 상태로 연결하는 것입니다. 그러나 특정 세라믹과 직접 결합 할 수있는 금속이 많지 않으며, 둘 사이의 인터페이스에 다른 요소를 도입하거나 매우 가혹한 조건 하에서 결합을 달성해야합니다. 또 다른 방법은 먼저 세라믹 표면에 세라믹 표면에 금속화 된 필름을 형성하여 세라믹의 표면 형태 및 미세 구조를 변화시키기 위해 물리적 증기 증착, 화학 기상 증착 대기와 같은 세라믹 표면의 최종 금속 화를 준비하는 것입니다. 상기 방법의 본질은 세라믹 표면으로의 금속의 습윤성을 증가시키기 위해 다양한 공정 파라미터 및 실험 조건을 설정하고 제어함으로써 세라믹과 금속의 조합을 실현하는 것입니다. 이 두 가지 방법은 전력 전자 구성 요소의 실제 적용을 크게 충족하지만 무시할 수없는 단점도 있습니다. 기존의 금속 화 공정은 종종 작동 온도에 대한 요구 사항이 높으며, 때로는 진공 또는 불활성 가스의 보호 하에도 공정이 복잡합니다.

보호 아래에서만 완료 될 수있어 금속 화 프로세스에 시간이 많이 걸리고 비용이 크게 증가합니다. 그리고 실제 생산 공정에서, 많은 양의 유해 물질이 생산 될 것이며, 이는 환경 보호에 도움이되지 않습니다. 또한,이 두 방법은 또한 금속 및 세라믹의 결합 표면에 큰 잔류 응력을 형성하여 계면 크래킹을 유발할 수 있으며 세라믹 표면에 마이크로 크랙을 형성 할 수 있습니다. 따라서 세라믹 금속 화의 새로운 기술과 방법을 탐구하고 혁신하는 것은 세라믹 금속 화의 또 다른 중요한 연구 방향이 될 것입니다.