陶瓷金屬化是一種將陶瓷表面涂覆一層金屬材料的工藝,以提高陶瓷的導電性、導熱性、耐腐蝕性和機械性能等。陶瓷金屬化技術廣泛應用于電子、機械、航空航天、醫(yī)療等領域。陶瓷金屬化的方法主要有化學鍍、物理鍍、噴涂等。其中,化學鍍是常用的方法之一,它通過在陶瓷表面沉積一層金屬薄膜來實現(xiàn)金屬化?;瘜W鍍的優(yōu)點是可以在復雜形狀的陶瓷表面均勻涂覆金屬,而且可以控制金屬薄膜的厚度和成分。但是,化學鍍的缺點是需要使用一些有毒的化學物質,對環(huán)境和人體健康有一定的危害。物理鍍是另一種常用的陶瓷金屬化方法,它通過在真空環(huán)境下將金屬蒸發(fā)沉積在陶瓷表面來實現(xiàn)金屬化。物理鍍的優(yōu)點是可以得到高質量的金屬薄膜,而且不會對環(huán)境和人體健康造成危害。但是,物理鍍的缺點是只能在平面或簡單形狀的陶瓷表面進行金屬化,而且設備成本較高。噴涂是一種簡單、經濟的陶瓷金屬化方法,它通過將金屬粉末噴涂在陶瓷表面來實現(xiàn)金屬化。噴涂的優(yōu)點是可以在大面積的陶瓷表面進行金屬化,而且可以得到較厚的金屬層。但是,噴涂的缺點是金屬層的質量和均勻性較差,容易出現(xiàn)氣孔和裂紋。總的來說,陶瓷金屬化技術可以提高陶瓷的性能和應用范圍,但是不同的金屬化方法有各自的優(yōu)缺點。 陶瓷金屬化可以使陶瓷表面具有更好的耐腐蝕性能。北京氧化鋯陶瓷金屬化
IGBT模塊中常用的絕緣陶瓷金屬化基板有Al2O3陶瓷基板和AlN陶瓷基板。近年來,一種新型的絕緣陶瓷金屬化基板——Si3N4陶瓷基板也逐漸被應用于IGBT模塊中。Si3N4陶瓷基板具有優(yōu)異的導熱性能、強度、高硬度、高耐磨性、高溫穩(wěn)定性和優(yōu)異的絕緣性能等特點,能夠滿足高功率、高頻率、高溫度等復雜工況下的應用需求。同時,Si3N4陶瓷基板還具有低介電常數(shù)、低介電損耗、低熱膨脹系數(shù)等優(yōu)點,能夠提高IGBT模塊的性能和可靠性。目前,Si3N4陶瓷基板已經被廣泛應用于IGBT模塊中,成為了一種新型的絕緣陶瓷金屬化基板?;葜萏蓟佁沾山饘倩募液锰沾山饘倩梢允固沾杀砻婢哂懈玫姆罒嵴鹦阅堋?/p>
陶瓷材料具有良好的加工性能,可以經過車、銑、鉆、磨等多種加工方法制成各種形狀和尺寸的制品。通過陶瓷金屬化技術,可以將金屬材料與陶瓷材料相結合,使得新材料的加工性能更加優(yōu)良。例如,利用金屬化陶瓷刀具可以明顯提高切削加工的效率和質量??傊沾山饘倩夹g的優(yōu)勢主要表現(xiàn)在高溫性能優(yōu)異、耐腐蝕性能強、電磁性能優(yōu)良、輕量化效果明顯和加工性能好等方面。這些優(yōu)點使得陶瓷金屬化技術在新材料領域中具有很好的應用前景。隨著科學技術的不斷進步和新材料研究的深入發(fā)展,相信陶瓷金屬化技術將會在更多領域得到應用和發(fā)展。
隨著微電子領域技術的飛速發(fā)展,電子器件中元器件的復雜性和密度不斷增加。因此,對電路基板的散熱和絕緣的要求越來越高,特別是對大電流或高電壓供電的功率集成電路元件。此外,隨著5G時代的到來,對設備的小型化提出了新的要求,尤其是毫米波天線和濾波器。與傳統(tǒng)樹脂基印刷電路板相比,表面金屬化氧化鋁陶瓷具有良好的導熱性,高電阻,更好的機械強度,在大功率電器中的熱應力和應變較小。同時,可以通過調整陶瓷粉的比例來改變介電常數(shù)。因此,它們用于電子和射頻電路行業(yè),例如大功率LED、集成電路和濾波器等。陶瓷金屬化基板其主要用于電子封裝應用,比如高密度DC/DC轉換器、功率放大器、RF電路和大電流開關。這些陶瓷金屬化基材利用了某些金屬的導電性以及陶瓷的良好導熱性、機械強度性能和低導電性。用在銅金屬化的氮化鋁特別適合高級應用,因為它具有相對較高的抗氧化性以及銅的優(yōu)異導電性和氮化鋁的高導熱性。 陶瓷金屬化可以使陶瓷表面具有更好的抗壓性能。
其他陶瓷金屬化方法有:(1)機械連接法、(2)厚膜法、(3)激光活化金屬法;(4)化學鍍銅金屬化;(6)薄膜法。(1)機械連接法是采取合理的結構設計,將AlN基板與金屬連接在一起,主要有熱套連接和螺栓連接兩種。熱套連接是利用金屬與陶瓷兩種材料的熱膨脹系數(shù)存在較大差異和物質的熱脹冷縮來實現(xiàn)連接的。機械連接法工藝簡單,可行性好,但它常常會產生應力集中,不適用于高溫環(huán)境。(2)厚膜法是讓金屬粉末在高溫還原性氣氛中,在陶瓷表面上燒結成金屬膜。主要有Mo-Mn金屬化法和貴金屬(Ag、Au、Pd、Pt)厚膜金屬化法。涂敷金屬可以用絲網印刷的方法,根據(jù)金屬漿料粘度和絲網網孔尺寸不同,制備的金屬線路層厚度一般為10μm-20μm該方法工藝簡單,適于自動化和多品種小批量生產,且導電性能好,但結合強度不夠高,特別是高溫結合強度低,且受溫度形象大。(3)激光活化金屬法是一種比較新穎的方法,首先利用沉降法在氮化鋁陶瓷基板表面快速覆金屬,并在室溫下通過激光掃描實現(xiàn)金屬在氮化鋁陶瓷基板表面金屬化。形成致密的金屬層,且金屬層在氮化鋁陶瓷表面粒度分布均勻。激光束是將部分能量傳遞給所鍍金屬和陶瓷基板,氮化鋁陶瓷基板與金屬層是通過一層熔融后形成的凝固態(tài)物質緊密連接的。 陶瓷金屬化可以使陶瓷表面具有更好的防冷疲勞性能。湖南陶瓷金屬化管殼
陶瓷金屬化可以使陶瓷表面具有更好的防冷燃性能。北京氧化鋯陶瓷金屬化
陶瓷金屬化是一種將陶瓷表面涂覆上金屬層的技術,也稱為金屬陶瓷化。它是一種將金屬與陶瓷結合起來的方法,可以提高陶瓷的機械性能、耐磨性、耐腐蝕性和導電性等方面的性能。陶瓷金屬化的過程通常包括以下幾個步驟:1.清洗:將陶瓷表面清洗干凈,以去除表面的污垢和油脂等雜質。2.預處理:對陶瓷表面進行處理,以便金屬層能夠更好地附著在陶瓷表面上。通常采用的方法包括噴砂、噴丸、化學處理等。3.金屬化:將金屬層涂覆在陶瓷表面上。金屬化的方法包括電鍍、噴涂、熱噴涂等。4.后處理:對金屬化后的陶瓷進行處理,以便提高其性能。后處理的方法包括熱處理、表面處理等。陶瓷金屬化的優(yōu)點在于可以提高陶瓷的機械性能、耐磨性、耐腐蝕性和導電性等方面的性能。例如,金屬化后的陶瓷可以具有更高的硬度和強度,更好的耐磨性和耐腐蝕性,以及更好的導電性能。此外,金屬化還可以改善陶瓷的外觀,使其更加美觀。 北京氧化鋯陶瓷金屬化