Penambahbaikan dan Amalan Seramik Berlogam untuk Proses Komponen Elektrik

Teknologi ikatan logam-seramik ialah proses utama dalam pembuatan peranti vakum elektronik, dengan 95% seramik alumina dan kaedah pengetatan molibdenum-mangan teraktifnya adalah yang paling banyak digunakan. Dalam pengeluaran sebenar, proses pemetaan sering menghadapi masalah seperti kekuatan rendah, ketebalan tampalan tidak sekata, mod patah yang tidak normal, penghantaran cahaya pada permukaan berlogam, dan pengoksidaan, secara langsung menjejaskan hasil dan kebolehpercayaan produk. Oleh itu, pengoptimuman berterusan proses Seramik Berlogam untuk Komponen Elektrik untuk memastikan kestabilan dan ketekalan kualiti produk adalah sangat penting untuk pembuatan peranti elektronik vakum yang boleh dipercayai-tinggi.

Kaedah molibdenum-mangan yang diaktifkan pada asasnya ialah proses metalurgi serbuk pensinteran fasa cecair. Kualiti pelogannya bergantung pada ciri-ciri sedia ada Perumahan Seramik Berlogam untuk Semikonduktor Kuasa dan keserasian proses pelogalan. Faktor utama yang mempengaruhi struktur mikro dan prestasi kimpalan lapisan berlogam termasuk: rumusan pelogalan, saiz zarah bahan mentah, nisbah pengaktif, ketebalan dan keseragaman lapisan berlogam, rejim pensinteran dan kualiti lapisan nikel. Faktor ini secara kolektif menentukan kekuatan ikatan dan hermeticity Komponen Seramik Berlogam Kekuatan Tinggi-Kekuatan.

Saiz dan bentuk zarah secara langsung mempengaruhi ketumpatan pensinteran, suhu pensinteran, dan struktur mikro. Menggunakan zarah kecil dan bulat membantu mencapai ketumpatan mikrostruktur pada suhu yang lebih rendah. Untuk memastikan saiz dan bentuk zarah, langkah berikut diperlukan: ​​pilih-peralatan pengisaran berkecekapan tinggi; tentukan masa pemuatan dan pengisaran yang optimum berdasarkan bahan yang berbeza; laraskan bahan-kepada-nisbah bola dan nisbah bancuhan bola pengisar, menggunakan 10-35mm bola akik tahan haus-, dicampur dalam nisbah 5:3:2 bola besar, sederhana dan kecil, dengan bahan-nisbah kepada bola dikawal pada 1:(1.5-2.5); pilih penyerakan yang sesuai untuk mengurangkan aglomerat yang terbentuk semasa proses pengisaran akibat peningkatan tenaga permukaan, dengan itu meningkatkan sifat serbuk.

Suhu pensinteran adalah faktor penentu dalam kualiti Seramik Berlogam Alumina, secara langsung mempengaruhi pensinteran zarah molibdenum, tindak balas kimia komponen, dan penembusan cair. Selepas menentukan formula metalisasi dan badan seramik, kawalan tepat suhu pensinteran adalah penting.

Pertama, suhu relau hendaklah diukur dengan tepat, termokopel ditentukur secara tetap, dan gelang pengukur suhu ketepatan harus digunakan untuk meningkatkan ketepatan pengukuran kepada ±2 darjah . Analisis rajah fasa perlu dilakukan berdasarkan jenis dan bahagian pengaktif untuk menentukan secara awal rejim suhu pemekatan.

Untuk seramik berlogam ketepatan yang berbeza, eksperimen pengoptimuman hendaklah dijalankan dengan menukar kecerunan suhu, suhu maksimum, masa pegangan dan suasana relau dalam rejim pensinteran. Digabungkan dengan ujian kekuatan tegangan dan pemerhatian metalografi, rejim pensinteran metalisasi yang sesuai boleh diperolehi.

Berbanding dengan kaedah molibdenum-mangan tradisional, kaedah molibdenum-mangan yang diaktifkan boleh memendekkan masa pensinteran dan meningkatkan kadar pensinteran. Pada suhu pensinteran, penghijrahan jisim terdorong-fasa-cecair adalah lebih cepat daripada resapan fasa-pejal, akhirnya mengisi liang dalam bahan tersinter dan memperoleh seramik aluminium tersinter berprestasi tinggi-berprestasi tinggi untuk komponen elektrik. Kajian telah menunjukkan bahawa apabila kandungan fasa cecair di bawah 30% (nisbah isipadu), sukar untuk mencapai ketumpatan semata-mata melalui penyusunan semula zarah.

Nisbah pengaktif yang terlalu rendah mengakibatkan lapisan pemetalan yang tidak lengkap, dengan liang serbuk molibdenum tidak diisi oleh leburan; nisbah yang terlalu tinggi boleh menyebabkan leburan berhijrah ke permukaan, menjejaskan kualiti penyaduran nikel berikutnya. Jika proses nikel tersinter digunakan, nisbah pengaktif boleh ditingkatkan dengan sewajarnya. Dengan melaraskan nisbah pengaktif dan menjalankan ujian tegangan dan analisis metalografi, nisbah optimum boleh ditentukan untuk pemesinan ketepatan bahagian seramik aluminium yang berbeza.

Menggunakan percetakan skrin untuk menggunakan pes metalisasi membolehkan kawalan yang lebih tepat ke atas ketebalan lapisan molibdenum-mangan dan ketekalan yang dipertingkatkan dengan ketara. Titik kawalan proses utama termasuk: perumusan pelekat pencetakan, dengan nisbah-kepada-pelarut dan kelikatan pelekat sebaik-baiknya antara 2 dan 6 Pa·s; nisbah serbuk-kepada-pelekat secara langsung mempengaruhi kesan pencetakan dan kekuatan pengetatan, dengan nisbah optimum ialah (2-3):1; pemilihan bahan skrin dan saiz mesh memerlukan ujian yang meluas; kekerasan dan rintangan lelasan squeegee menjejaskan keseragaman salutan; suhu adalah sensitif kepada kelikatan pelekat percetakan, dan suhu bilik mesti dikawal pada 25±2 darjah untuk memastikan ketebalan salutan yang stabil. Tolok ketebalan pendarfluor sinar-X digunakan untuk mengesan ketebalan lapisan Seramik Berlogam, memastikan ketebalan salutan logam adalah 5-10 kali ganda daripada zarah molibdenum.

Penyaduran nitrogen diperlukan pada lapisan molibdenum-mangan untuk membolehkan kimpalan pada bahagian logam. Proses penyaduran elektrik tradisional menimbulkan masalah alam sekitar, dengan pelepasan air sisa memberi kesan negatif kepada alam sekitar. Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, dengan peningkatan ketara dalam ketulenan serbuk nikel dan prestasi pensinteran, proses nikel tersinter telah matang. Lapisan nikel tersinter yang disediakan menggunakan serbuk nikel-berkualiti tinggi mempunyai permukaan yang halus, padat dan cerah, tidak dapat dibezakan dari rupa produk nikel saduran elektrik dan mempamerkan ketebalan yang seragam.

Proses nikel tersinter sepenuhnya mengelakkan masalah pencemaran yang disebabkan oleh air sisa penyaduran elektrik dan setanding dengan pelogatan seramik nikel saduran dalam kekuatan tegangan dan mod patah. Pemerhatian mikrostruktur menunjukkan bahawa formula pelogam yang dioptimumkan dan proses nikel tersinter adalah-dipadanan dengan baik, menunjukkan mod patah terikat seramik-yang ideal pada permukaan patah tertutup. Ikatan seramik pengetatan adalah ketat, tanpa kecacatan delaminasi atau keliangan.

Untuk berbezaseramik berlogam ketepatan, formula pemetaan optimum dan kaedah pengumpulan yang sepadan, kaedah salutan, rejim pensinteran dan ketebalan serta ketumpatan yang sesuai bagi-lapisan mangan dan nikel molibdenum adalah penting untuk memastikan kualiti pelogalan. Dengan mengoptimumkan parameter proses melalui eksperimen sistematik, struktur mikro lapisan metalisasi boleh dikawal dengan berkesan, menghasilkan metalisasi seramik dengan kekuatan pengedap yang tinggi dan ketekalan yang baik, sekali gus memenuhi keperluan ketat pengedap kebolehpercayaan-tinggi untuk peranti elektronik vakum.

Untuk mendapatkan maklumat teknikal lanjut tentang komponen seramik berlogam atau penyelesaian tersuai, sila hubungi pasukan kejuruteraan kami untuk mendapatkan sokongan profesional.