세라믹 금속화란 무엇입니까?

특히 5G 시대가 도래하면서 반도체 칩의 위력은 지속적으로 높아지고 있으며, 경량화, 고집적화 추세가 더욱 뚜렷해지고 있습니다. 방열 문제의 중요성도 더욱 부각되었으며, 이로 인해 방열 재료 포장에 대한 요구 사항이 더욱 엄격해졌습니다. 그 중에서도 특히 세라믹 패키지 부품의 방열 성능이 주목받고 있다. 칩 열 관리를 어떻게 잘 수행하는가는 업계가 오랫동안 직면해야 할 문제가 될 것입니다.

전력 전자부품의 패키징 구조에서 패키징 기판은 상부와 하부를 연결하고 내부 회로와 외부 회로의 전도성을 유지하는 핵심 링크 역할을 합니다. 방열 및 기계적 지지와 같은 기능을 가지고 있습니다. Relay Alumina Ceramic Component의 성능은 패키징 기판의 전반적인 성능에 직접적인 영향을 미치며 제조업체로부터 점점 더 많은 관심을 받고 있습니다.

세라믹은 대표적인 무기 비금속 재료로서 금속과는 정반대의 위치에 있는 것 같습니다. 그러나 두 가지 각각의 장점이 너무 뚜렷해서 사람들은 세라믹과 금속을 결합하여 각자의 장점을 보여주고 이를 통해 95% 알루미나 기반 세라믹 케이스의 성능을 최적화하는 것을 생각하기 시작했습니다. 그리하여 이 기술이 탄생하게 되었습니다. 수년 동안 이는 항상 인기 있는 주제였으며 국내외 학자들이 이에 대해 심층적인 연구를 진행해 왔습니다.-

세라믹 재료의 장점은 전기 부품용 금속화 알루미나 세라믹을 제조하는 데 사용할 수 있는 핵심 이유입니다. 낮은 신호 손실 - 세라믹 재료 자체의 유전 상수로 인해 신호 손실이 줄어듭니다. 높은 열전도율 - 칩의 열은 절연층 없이 세라믹 시트에 직접 전도되므로 더 나은 방열이 가능합니다. 더욱 호환되는 열팽창 계수 - 세라믹과 칩의 열팽창 계수가 유사하여 급격한 온도 변화 시 심각한 변형과 ​​와이어 이탈 및 내부 응력과 같은 문제를 방지합니다. 높은 접착 강도 - 세라믹 회로 기판의 금속층은 세라믹 기판과의 높은 접착 강도를 가지며 최대 45MPa(두께 1mm인 세라믹 시트 자체의 강도보다 큼)에 이릅니다. 높은 작동 온도 - 세라믹은 온도 주기의 큰 변동을 견딜 수 있으며 섭씨 500-600도에서도 정상적으로 작동할 수 있습니다. 높은 전기 절연성 - 세라믹 재료 자체는 매우 높은 항복 전압을 견딜 수 있는 절연 재료입니다.

세라믹이 회로에 사용될 때 먼저 금속화되어야 합니다. 이는 세라믹 부품을 금속화하는 금속화 세라믹 절연 튜브 준비의 핵심 단계이기도 합니다. 이는 세라믹에 단단히 접착되고 쉽게 녹지 않는 얇은 금속 필름을 세라믹 표면에 적용하는 작업을 포함합니다. 이 필름은 세라믹을 전도성으로 만듭니다. 이후 용접 기술을 통해 금속 리드나 기타 금속 전도성 층에 연결되어 단일 유닛을 형성합니다.

이 공정의 품질은 최종 포장 효과에 직접적인 영향을 미치고 이에 따라 전기 부품용 금속화 세라믹의 품질과 수명을 결정한다고 할 수 있습니다.

일반적인 제조방법으로는 주로 Mo-Mn법, 활성Mo{1}}Mn법, 활성금속 브레이징법, 직접동도금법(DBC), 마그네트론 스퍼터링법 등이 있다. 이러한 방법은 고강도 금속화 세라믹 부품의 대량 생산을 위한 기술 지원을 제공합니다.

1. Mo-Mn 방법:Mo-Mn 방법은 주로 내화성 금속 분말 Mo와 소량의 저-융점-Mn으로 구성된 금속화 공식을 기반으로 합니다. Al2O₃ 세라믹 표면에 바인더를 첨가하여 코팅한 후 소결하여 금속층을 형성합니다. 이는 초기 단계에서 세라믹 패키지 부품을 준비하는 데 일반적으로 사용되는 방법 중 하나입니다. 전통적인 Mo-Mn 방법의 단점은 높은 소결 온도, 높은 에너지 소비, 그리고 제제에 활성화제가 없어 밀봉 강도가 낮다는 점입니다.

2. 활성화된 Mo-Mn 방법:활성화된 Mo-Mn 방법은 기존 Mo{1}}Mn 방법을 기반으로 개선된 방법입니다. 개선의 주요 방향은 활성제를 추가하고 금속 분말을 몰리브덴 및 망간의 산화물 또는 염으로 대체하는 것입니다. 이 두 가지 유형의 개선 방법은 금속화 온도를 낮추어 금속화 세라믹 부품의 생산 효율성을 높이는 것을 목표로 합니다. 활성화된 Mo-Mn 방법의 단점은 공정이 복잡하고 비용이 높다는 것입니다. 그러나 이는 강력한 결합 효과를 가지며 습윤성을 크게 향상시킬 수 있으므로 세라믹-금속 결합 기술에서 가장 먼저 발명되고 널리 적용되는 공정으로 남아 있습니다.

3. 활성 금속 브레이징 방법:활성 금속 브레이징 방법은 널리 사용되는 또 다른 세라믹{0}}금속 밀봉 공정입니다. Mo{3}}Mn법보다 10년 늦게 개발됐다. 공정수가 적은 것이 특징입니다. 세라믹과 금속의 밀봉은 단일 가열 공정으로 완료될 수 있으며 이는 릴레이 알루미나 세라믹 부품의 생산 공정을 단순화하는 데 적합합니다. 브레이징 합금에는 Ti, Zr, Hf 및 Ta와 같은 활성 원소가 포함되어 있습니다. 첨가된 활성원소는 Al₂O₃와 반응하여 계면에서 금속 성질을 갖는 반응층을 형성합니다. 이 방법은 대규모 생산에 쉽게 적응할 수 있으며 Mo{10}}Mn 공정에 비해 상대적으로 간단하고 경제적입니다.

활성 금속 브레이징 방법의 단점은 활성 브레이징 재료가 단일 유형으로 제한되어 어느 정도 적용이 제한된다는 점입니다. 또한 연속 생산에는 적합하지 않으며 전기 부품용 금속화 알루미나 세라믹의 대규모-단품 생산 또는 소규모{3}}배치 생산에만 적용할 수 있습니다.

새로운 유형의 재료로서 많은 고유한 장점을 가지고 있습니다. 가까운 미래에 세라믹 금속화 재료는 확실히 밝게 빛나고 금속화 세라믹 절연 튜브 및 금속화 세라믹 부품 개발에 새로운 활력을 불어넣을 것입니다.

새로운 유형의 재료로서 많은 고유한 장점을 가지고 있습니다. 가까운 미래에는 금속화된 세라믹 재료가 반드시 밝게 빛날 것입니다. 우리의세라믹 패키지 구성 요소높은 열 전도성, 낮은 통신 손실, 높은 결합력 등을 특징으로 하는 성숙한 핵심 기술을 기반으로 정확하게 개발되었습니다. 5G 칩 패키징 및 전력 전자 부품과 같은 다양한 시나리오에 적합하며 칩 열 관리 및 고집적 패키징 요구 사항을 정확하게 충족할 수 있습니다.{2}} 안정적인 성능을 가지며 대규모 산업 생산에-호환됩니다.

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