Metalliseeritud keevitatud keraamilised korpused nõuavad täpset konstruktsiooni, et ühendada kõrg-dielektriline keraamika juhtivate metallidega, moodustades elektrisõidukite kõrge-alalisvoolukontaktorite ja kosmoseenergiasüsteemide struktuurse südamiku. Kasutades täiustatud vaakumjoodisjootmise ja aktiivse metalli jootmise (AMB) tehnikaid, saavutavad tootjad hermeetilised tihendid, mille nihketugevus ületab 120 MPa, tagades termilise ja elektrilise stabiilsuse äärmuslike töökoormuste korral.
Miks on keraamiline metalliseerimine mõeldud jõuelektroonika jaoks?
Toorkeraamika, nagu Al₂O3 ja AlN, pakub erakordset elektriisolatsiooni ja kõrget läbilöögipinget, kuid nende loomupärane rabedus ja elektrijuhtivuse puudumine takistavad otsest kokkupanemist metallkomponentidega. Metalliseerimisel kantakse keraamilisele aluspinnale ühtlane, tihedalt kleepuv metallkile, silludes erinevate materjalide vahel oleva füüsilise lõhe.
| Omadus / Parameeter | Töötlemata keraamika (Al₂O3) | Metalliseeritud keraamiline aluspind |
|---|---|---|
| Mahutakistus | >10¹⁴ Ω·cm | Muutuja liideses |
| Soojusjuhtivus | 25 - 30 W/m·K | Suurenenud soojuse hajumine |
| Koorimis-/nihketugevus | N/A | Suurem või võrdne 120 MPa |
| Hermeetiline lekke määr | Olenevalt kehast | < 1 × 10⁻⁹ Pa·m³/s |
Alalisvoolureleeelementide metalliseeritud keraamika kõvajoodisjootmise tehnoloogia mehaanika
Jootmine toimib põhimõtteliselt erinevalt sulakeevitusest, kasutades täitematerjali, mille likviidsustemperatuur on üle 450 kraadi, kuid rangelt madalam kui alusmaterjalide tahke temperatuur. Kapillaartegevus tõmbab sula täiteainesulami tihedatesse mikroskoopilistesse tühikutesse (0,02 mm - 0.05 mm), luues pideva pingega jaotatud liitekoha ilma algkeraamilisi või metallkomponente sulamata.
Keraamilise ühendamise kaks töörežiimi
1. režiim:Traditsiooniline kõvajoodisega jootmine eel{0}}metalliseeritud keraamikale
Tavalistes koostudes läbib täppismetalliseeritud keraamika eelnevalt metalliseerimise õhukese{0}kile meetodil (nt magnetroni pihustamine) või paksukile meetodil (nt molübdeen-mangaani/Mo-Mn protsess).
- Liidese ettevalmistamine:Keraamiline pind saab niisutusalusena põletatud Mo{0}}Mn-kihi, millele järgneb galvaniseeritud niklikiht (suurem kui 3 μm või sellega võrdne).
- Täiteaine rakendus:Ag-Cu baasil täitesulamid (nt Ag72Cu28) on paigutatud nikliga-kaetud keraamika ja vase või Kovari riistvara vahele.
- Soojustsükkel:Töötlemine toimub kontrollitud vaakumahjus (10-3 Pa) temperatuurivahemikus 780 kuni 850 kraadi.
2. režiim:Aktiivne metallijootmine (AMB) kui integreeritud lahendus
Aktiivne metallijootmine välistab vajaduse eraldi eelmetalliseerimise{0}}etappide järele, lisades aktiivsed reaktiivsed elemendid otse täiteainesulamisse.
- Sulami koostis:Hõbe-vask täitemetallid on legeeritud aktiivsete üleminekuelementidega, kõige sagedamini titaaniga (Ti) 2–4%.
- Reaktsioonimehhanism:Kõrgel temperatuuril-vaakumkuumutamise ajal eralduvad titaani aatomid keraamilisele liidesele, reageerides keemiliselt Al₂O3 või AlN-ga, moodustades pideva titaani reaktsiooniprodukti kihi.
- Jõudluse eelis:See monoliitne reaktsioonitsoon tagab erakordse vastupidavuse termilisele löögile, muutes AMB suure{0}}võimsusega isoleeritud-bipolaartransistori (IGBT) moodulite ja kõrgsageduslike EV-inverteri substraatide jaoks hädavajalikuks.
Konsulteerige meie elektriinseneridega juba täna
Miks on kõvajoodisega jootmine ülitugevates metalliseeritud keraamilistes komponentides asendamatu{0}}
Mehaaniline liigeste terviklikkus:Kontrollitud kapillaaride täitmine jaotab mehaanilised koormused ühtlaselt üle vuugipiirkonna, hoides ära pingekontsentratsioonid, mis põhjustavad mikro{0}}murdeid termilise tsükli ajal (-55 kraadi kuni +150 kraadi vastavalt standardile IEC 60068-2-14).
Soojus- ja elektriline järjepidevus:Kõrge -puhtusastmega hõbe-vaskjoodisliited säilitavad madala elektrilise kontakttakistuse (vähem kui 0,1 mΩ või sellega võrdne) ja tõhusad soojusrajad soojuse hajutamiseks.
Hermeetiline tihendus:Keraamiliste ja metallide kõvajoodisjootmise liited saavutavad heeliumi lekkekiiruse alla 1 × 10⁻⁹ Pa·m³/s, kaitstes tundlikke sisemisi komponente niiskuse, oksüdatsiooni ja tahkete osakeste sissetungimise eest vastavalt IP67/IP69K reitingutele.
Mõõtmete täpsus:Töötlemistemperatuurid, mis on madalamad kui algsulamispunktid, piiravad termilisi moonutusi, hoides mõõtmete tolerantsid ±0,02 mm piires.
EV alumiiniumoksiidi keraamilise korpuse tööstusliku rakenduse ökosüsteem
Uued energiasõidukid (EV/HVDC):Kõrge-alalisvoolukontaktori kaarekambrid, keraamilised lülitikorpused ja kiirlaadimis
Lennundus ja kaitse:Satelliidi toitejaotuskomponendid, radari vaakumtorud ja hermeetilised läbivoolud, mis nõuavad äärmist vibratsiooni- ja termilise šoki vastupidavust.
Võimsuspooljuhid:Direct Bonded Copper (DBC) ja AMB keraamilised substraadid tuuleturbiinide inverterite ja tööstuslike mootoriajamite jaoks.
võtke meiega ühendust
Kiireloomuliste keraamika{0}}kuni-metalliprojektide jaoksMetalliseeritud keevitatud keraamiline korpus, saatke joonised ja materjalinõuded kohe, et tehase insenerimeeskond saaks üle vaadata kõvajoodisjootmise teostatavuse, tööriistad, kontrolli ja tootmisvõimsuse, enne kui see mõjutab teie hankimise ajakava.
