Dengan meningkatnya kekuatan chip semikonduktor, tren pengembangan bobot ringan dan integrasi tinggi menjadi semakin jelas, dan pentingnya disipasi panas telah menjadi kasus yang signifikan, yang tidak diragukan lagi mengajukan persyaratan yang lebih ketat untuk pengemasan bahan pembuangan panas. Sebagai bahan disipasi panas baru dengan konduktivitas termal yang tinggi, keramik memiliki konduktivitas termal yang tinggi, isolasi, ketahanan panas, kekuatan mekanik dan koefisien ekspansi termal yang sesuai dengan chip, dan memiliki keunggulan yang menonjol di bidang kemasan komponen elektronik berdaya tinggi dan disipasi panas. Metalisasi permukaan keramik adalah tautan penting untuk aplikasi praktis substrat keramik di bidang pengemasan elektronik daya, dan kualitas lapisan metalisasi akan secara langsung mempengaruhi keandalan dan masa pakai komponen elektronik daya.

1 status saat ini

1.1 Mekanisme Metalisasi

Struktur mikro di dalam keramik benar -benar berbeda dari logam, dan sulit bagi keduanya untuk bereaksi, yang menyulitkan logam untuk membentuk pembasahan yang efektif pada permukaan keramik; Pada saat yang sama, logam tidak mudah untuk berdifusi secara efektif pada permukaan keramik, dan keduanya sulit untuk larutan padat; Koefisien ekspansi termal dan konduktivitas termal dari kedua bahan terlalu berbeda dari keramik, menghasilkan tegangan residu besar pada permukaan sambungan kedua bahan selama proses metalisasi. Oleh karena itu, ketika permukaan keramik logam, lapisan transisi pada antarmuka antara keduanya telah menjadi fokus dari berbagai produsen.

Saat ini, metode utama:

A. Elemen aktif memiliki mekanisme ikatan yang kuat dengan atom dari lapisan keramik dan konduktif, masing -masing.

B. Beberapa jenis lowongan di lapisan transisi dan mekanisme interaksi elektron.

C. Mekanisme migrasi fase kaca di bawah kekuatan kapiler, terutama metode Mo/Mn

D. Mekanisme pembubaran atom logam, proses yang saat ini diwujudkan, dilapisi dengan lapisan perak pada permukaan keramik AL2O3 dengan pencetakan layar.

1.2 Struktur Organisasi

Penelitian saat ini terutama berfokus pada penggunaan metode metalisasi yang berbeda untuk mempelajari hubungan antara struktur mikro lapisan transisi dan sifat fisik lapisan metalisasi di bawah parameter proses yang ditentukan. Melalui penelitian, ditemukan bahwa lapisan transisi biasanya terdiri dari lapisan reaksi, mesofase, struktur eutektik dan senyawa intermetalik, dll. Morfologi dan distribusi struktur mikro ini sering menentukan sifat fisik dari lapisan transisi (gaya adhesi, keterbasahan, dielektrik Konstanta Listrik, Keandalan, dll.)

1.3 Sifat Fisik

Sifat fisik yang andal adalah prasyarat untuk keramik logam untuk menjadi konduktif termal dalam komponen elektronik daya. Saat ini, penelitian tentang sifat fisik lapisan metalisasi terutama mencakup aspek -aspek berikut:

1) kekuatan tarik (gaya ikatan atau gaya adhesi logam dan bagian keramik;

2) Stabilitas termal, konstanta dielektrik dan resistansi permukaan setelah metalisasi

3) Sifat listrik perangkat elektronik (koefisien non-linear, varistor tegangan, arus bocor) dan sifat mekanik, dll.

1.4 Teknologi dan Metode Baru

Dengan meningkatnya penerapan substrat keramik, teknologi metalisasi telah dikembangkan lebih lanjut, dan berbagai metode baru telah muncul seperti yang dibutuhkan waktu, seperti pelapisan aluminium dip hot, pelapisan listrik, pelapisan getaran dan sebagainya. Dalam beberapa tahun terakhir, mengingat kelemahan suhu operasi yang tinggi, proses kompleks, siklus panjang, biaya tinggi, dan polusi lingkungan yang besar dalam proses metalisasi tradisional, beberapa konsep baru metode metalisasi hijau telah muncul, seperti menggunakan senjata semprotan untuk memancarkan logam partikel dan membuat logam partikel bertabrakan dengan permukaan keramik dengan kecepatan tinggi, sehingga mentransfer energi kinetik ke

Panas formasi memberikan energi yang diperlukan untuk kombinasi logam dan keramik, dan akhirnya mewujudkan metalisasi pada permukaan keramik, atau dengan menggunakan peralatan peening bidikan yang dibantu ultrasonik, lapisan bubuk Cu-Ni-W adalah pra-di-terdeposited Di permukaan AL2O3, dan kemudian tembakan peening dilakukan. Akhirnya, lapisan metalisasi komposit Cu-Ni-W dengan gaya ikatan yang baik terbentuk pada permukaan keramik dan sebagainya.

2 tren pengembangan

Aplikasi besar-besaran komponen elektronik daya telah menyebabkan munculnya keramik sebagai proses metalisasi material pemadaman panas yang baik. Dengan perkembangan cepat teknologi elektronik, para peneliti juga memperdalam penelitian mereka tentang metalisasi permukaan keramik. Seperti disebutkan di atas, penelitian saat ini tentang metalisasi keramik terutama berfokus pada sifat fisik, struktur mikro, mekanisme metalisasi, teknologi baru dan mempopulerkan dan aplikasi.

Saat ini, ada dua cara utama untuk mewujudkan hubungan antara keramik dan logam. Salah satu caranya adalah dengan menghubungkan keduanya dalam keadaan padat, seperti deposisi tembaga langsung, deposisi aluminium langsung, metode film tebal dan sebagainya. Namun, ternyata tidak ada banyak logam yang dapat secara langsung dikombinasikan dengan keramik tertentu, dan seringkali perlu untuk memperkenalkan elemen lain pada antarmuka antara keduanya atau untuk mencapai ikatan dalam kondisi yang sangat keras. Cara lain adalah dengan pertama -tama membentuk film logam pada permukaan keramik sebagai lapisan transisi untuk mengubah morfologi permukaan dan struktur mikro keramik untuk mempersiapkan metalisasi akhir permukaan keramik, seperti deposisi uap fisik, deposisi uap kimia tunggu. Inti dari metode di atas adalah untuk mewujudkan kombinasi keramik dan logam dengan mengatur dan mengendalikan berbagai parameter proses dan kondisi eksperimental untuk meningkatkan keterbasahan logam ke permukaan keramik. Meskipun kedua metode ini memenuhi aplikasi praktis komponen elektronik daya sebagian besar, mereka juga memiliki kekurangan yang tidak dapat diabaikan. Proses metalisasi tradisional sering kali memiliki persyaratan tinggi pada suhu operasi, dan prosesnya rumit, kadang -kadang bahkan di bawah perlindungan vakum atau gas inert.

Ini hanya dapat diselesaikan di bawah perlindungan, yang membuat proses metalisasi lebih memakan waktu dan biaya meningkat pesat. Dan dalam proses produksi aktual, sejumlah besar zat berbahaya akan diproduksi, yang tidak kondusif untuk perlindungan lingkungan. Selain itu, kedua metode ini juga akan membentuk tegangan residu besar pada permukaan ikatan logam dan keramik, yang mudah menyebabkan retak antarmuka, dan bahkan membentuk retak mikro pada permukaan keramik. Oleh karena itu, mengeksplorasi dan berinovasi teknik baru dan metode metalisasi keramik akan menjadi arah penelitian penting lainnya dari metalisasi keramik.