山東埃爾派 | 點擊量:0次 | 2020-02-09
氮化鋁陶瓷金屬化的5種辦法
氮化(hua)(hua)(hua)鋁(lv)陶(tao)瓷(ci)在高頻大(da)功率場合的(de)(de)應用通常會(hui)遇到(dao)與(yu)(yu)金(jin)屬(shu)(shu)或(huo)陶(tao)瓷(ci)進行連接的(de)(de)問(wen)題,由于(yu)氮化(hua)(hua)(hua)鋁(lv)屬(shu)(shu)于(yu)共價鍵較(jiao)強的(de)(de)化(hua)(hua)(hua)合物,一(yi)般釬料無法(fa)潤濕陶(tao)瓷(ci)表(biao)面。因此,通常需要將(jiang)氮化(hua)(hua)(hua)鋁(lv)表(biao)面改(gai)性,使其金(jin)屬(shu)(shu)化(hua)(hua)(hua),再采用常規的(de)(de)釬焊(han)工藝實現氮化(hua)(hua)(hua)鋁(lv)與(yu)(yu)金(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)連接。
氮(dan)化鋁陶(tao)瓷金(jin)屬(shu)化的方法主要有(you):直接(jie)覆銅法、薄膜金(jin)屬(shu)化、厚膜金(jin)屬(shu)化、激光金(jin)屬(shu)化及化學鍍金(jin)屬(shu)化。
直接覆銅法
直接覆銅法是利用高(gao)(gao)溫熔(rong)融擴散工藝將(jiang)陶瓷基板與高(gao)(gao)純無(wu)氧銅覆接到一起的(de)方法,其形(xing)成的(de)金(jin)屬層(ceng)導熱性(xing)好、附著強度高(gao)(gao)、機械(xie)性(xing)能優良、絕(jue)緣(yuan)性(xing)及熱循環能力高(gao)(gao),且便于(yu)刻蝕。但后(hou)續需加以圖形(xing)化(hua)工藝,而對氮(dan)化(hua)鋁(lv)進行表面熱處理(li)時形(xing)成的(de)氧化(hua)物層(ceng)也會降(jiang)低氮(dan)化(hua)鋁(lv)基板的(de)熱導率。
薄膜金屬化法
薄膜(mo)(mo)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)化法是采(cai)用真空鍍(du)膜(mo)(mo)的方法使(shi)膜(mo)(mo)材料和基(ji)板(ban)(ban)結(jie)(jie)合在(zai)一起。在(zai)多(duo)層(ceng)結(jie)(jie)構基(ji)板(ban)(ban)中,基(ji)板(ban)(ban)內部的金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)和表層(ceng)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)不(bu)同,陶瓷基(ji)板(ban)(ban)接(jie)觸(chu)的薄膜(mo)(mo)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)應(ying)(ying)具有反應(ying)(ying)性(xing)好、結(jie)(jie)合力強(qiang)等(deng)特性(xing),表面金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)層(ceng)則(ze)多(duo)選擇電導率高、不(bu)易氧化的金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)。氣(qi)相沉積法在(zai)原(yuan)則(ze)上(shang)任(ren)何(he)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)都可以成(cheng)膜(mo)(mo),任(ren)何(he)基(ji)板(ban)(ban)都可以金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)化,且沉積的金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)層(ceng)均勻,結(jie)(jie)合強(qiang)度高。但薄膜(mo)(mo)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)化需(xu)要圖形化工藝實現金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)引線的圖形制備,成(cheng)本較高。
厚膜金屬化法
厚(hou)膜金屬(shu)化(hua)法(fa)是在陶瓷基板上采用(yong)(yong)絲網印(yin)刷的(de)(de)方法(fa)形成封接用(yong)(yong)的(de)(de)金屬(shu)層、導體及(ji)(ji)電(dian)阻(zu),再(zai)通過燒結形成釬焊金屬(shu)層、電(dian)路(lu)及(ji)(ji)引線(xian)接點等。厚(hou)膜金屬(shu)化(hua)的(de)(de)步(bu)驟(zou)一般包括圖案設計(ji)、原圖、漿料的(de)(de)制備、絲網印(yin)刷、干燥與燒結。厚(hou)膜法(fa)制備的(de)(de)金屬(shu)層導電(dian)性能(neng)好,工(gong)藝簡單,適用(yong)(yong)于自動化(hua)和多品種小批量生(sheng)產(chan),但(dan)結合(he)強度不高,易受溫度影響,高溫時結合(he)強度很(hen)低。
激光金屬化法
激光(guang)金屬化(hua)法(fa)是利用激光(guang)的熱效應使氮(dan)化(hua)鋁表(biao)(biao)面(mian)(mian)發生(sheng)熱分解(jie)(jie),直接生(sheng)成(cheng)金屬導電層的方法(fa)。激光(guang)照射到(dao)氮(dan)化(hua)鋁陶(tao)瓷(ci)表(biao)(biao)面(mian)(mian)后,陶(tao)瓷(ci)表(biao)(biao)面(mian)(mian)吸收激光(guang)能量使溫度上升,當(dang)氮(dan)化(hua)鋁表(biao)(biao)面(mian)(mian)的溫度達到(dao)熱分解(jie)(jie)溫度時,氮(dan)化(hua)鋁表(biao)(biao)面(mian)(mian)就會發生(sheng)熱分解(jie)(jie),析出(chu)金屬鋁。該(gai)方法(fa)成(cheng)本低、效率高、設備維(wei)護簡(jian)單,因此(ci)在生(sheng)產實(shi)踐(jian)中(zhong)得(de)到(dao)了廣泛應用。
化學鍍金屬化法
化(hua)學鍍(du)金屬(shu)化(hua)法(fa)是利用還(huan)原劑將溶(rong)液中(zhong)的(de)金屬(shu)離(li)子還(huan)原在呈催化(hua)活性的(de)物體表(biao)面(mian)上,從而在物體表(biao)面(mian)形成金屬(shu)鍍(du)層。化(hua)學鍍(du)法(fa)金屬(shu)化(hua)的(de)結(jie)合強度(du)很(hen)大(da)程度(du)上依賴于基體表(biao)面(mian)的(de)粗(cu)糙(cao)程度(du),在一(yi)定的(de)范圍內,基體表(biao)面(mian)的(de)粗(cu)糙(cao)度(du)越大(da),結(jie)合強度(du)越高。但化(hua)學鍍(du)金屬(shu)化(hua)法(fa)的(de)附(fu)著(zhu)性不佳,金屬(shu)圖(tu)形的(de)制備仍需(xu)借(jie)助圖(tu)形化(hua)工藝實(shi)現。
氮化(hua)鋁陶瓷的(de)傳熱性(xing)(xing)能(neng)(neng)十分優越,適用于(yu)大功率電(dian)路,其(qi)熱膨脹系(xi)數可與半導體(ti)硅(gui)片相匹配。因其(qi)具有高絕(jue)緣電(dian)阻和介電(dian)強度、低(di)介電(dian)常(chang)(chang)數和介質損耗,再加上機(ji)(ji)械性(xing)(xing)能(neng)(neng)高、機(ji)(ji)械加工性(xing)(xing)能(neng)(neng)好(hao),二次(ci)電(dian)子發(fa)射(she)系(xi)數非常(chang)(chang)低(di),氮化(hua)鋁陶瓷已(yi)成為(wei)理想的(de)電(dian)子封裝材料,常(chang)(chang)作(zuo)為(wei)基(ji)板制(zhi)成印制(zhi)電(dian)路板應用于(yu)高頻電(dian)路中。
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