Presná metalizovaná keramika: jadrový materiál pre spojenie a ložisko v špičkovej{0}}výrobe​

Precision Metallized Ceramics je špičkový-kompozitný materiál, ktorý spája izolačné vlastnosti keramiky s vodivými/spojovacími funkciami kovov. Prostredníctvom špeciálnych procesov pokovovania sa na povrchu alebo vo vnútri keramického substrátu vytvorí vysoko presná kovová vrstva (ako je volfrám, molybdén, meď, striebro atď.). Jeho hlavné výhody spočívajú v kombinácii vysokej tepelnej odolnosti keramiky (až 1600 stupňov), odolnosti proti korózii, vysokej izolácie a nízkeho koeficientu tepelnej rozťažnosti s vynikajúcou elektrickou vodivosťou, tepelnou vodivosťou a mechanickou konektivitou kovov. Tým sa riešia problémové miesta tradičnej keramiky, ktoré sa „ťažko spájajú“ a kovy „náchylné na opotrebenie“, vďaka čomu sa presné obrábanie keramických dielov z oxidu hlinitého stáva nepostrádateľným základným komponentom v leteckom a kozmickom priemysle, elektronickom napájaní, novej energii, špičkových-zariadeniach a iných oblastiach.​
V porovnaní s bežnou metalizovanou keramikou sa „presnosť“ odráža v troch hlavných rozmeroch: tolerancia hrúbky kovovej vrstvy ± 0,01 mm alebo menej, presnosť kovového obvodu dosahujúca mikrónovú úroveň a pevnosť spoja keramického -kovu väčšia alebo rovná 200 MPa, čo môže spĺňať prísne požiadavky špičkových- zariadení na spoľahlivosť a integráciu.​

Proces metalizácie je technickým jadrom hliníkovej metalizovanej keramiky. Je potrebné ho vybrať podľa keramických materiálov (oxid hlinitý, oxid zirkoničitý, nitrid hliníka atď.) a aplikačných scenárov. Medzi hlavné procesy patria:
Aktívne spájkovanie kovov (AMB): Vysoká pevnosť spoja a tepelná vodivosť
Pridaním aktívnych kovov, ako je titán a zirkón, sa pri vysokých teplotách dosiahne chemická väzba medzi kovom a keramikou. Keramika z metalizovaného oxidu hlinitého pre elektrické komponenty sa vyznačuje vysokou pevnosťou spojenia a dobrou tepelnou vodivosťou a je vhodná pre vysokovýkonné moduly IGBT a nové energetické systémy riadenia vozidiel.​
Hrubá{0}}metalizácia filmu: flexibilný proces a mierna cena​
Metalizované keramické izolačné rúrky Kovová pasta metalizačnej keramickej časti (strieborná-paládium, zlatá pasta atď.) je vytlačená na keramický povrch a sintrovaná pri vysokej teplote, čím sa vytvorí kovová vrstva. Vďaka flexibilnému procesu a miernym nákladom je vhodný pre senzory a elektronické obalové komponenty.​
Pokovovanie tenkých{0}}fólií: presnosť s vysokým obvodom a plochý povrch​
Technológie fyzikálneho naparovania, ako je naprašovanie a odparovanie, sa používajú na prípravu nano{0}}kovových filmov. Metalizovaná keramika pre elektrické komponenty má vysokú presnosť obvodu (šírka čiary menšia alebo rovná 50 μm) a dobrú rovinnosť povrchu, používa sa v mikroelektronických zariadeniach a optických komunikačných moduloch.​
Direct Bonded Copper (DBC): Jednotná medená vrstva a vynikajúci odvod tepla
Medená fólia je priamo spojená s keramickým substrátom pri vysokej teplote a tlaku. Metalizované keramické puzdro pre výkonové polovodiče má rovnomernú hrúbku medenej vrstvy a vynikajúcu účinnosť odvádzania tepla, ktorá sa široko používa v substrátoch na odvádzanie tepla výkonových elektronických zariadení.

Konštrukčný návrh vysokopevnostných metalizovaných keramických komponentov musí zodpovedať požiadavkám na výkon a inštaláciu. Medzi bežné konštrukčné typy patria:
Jedna{0}}strana/dvojitá{1}}pokovovaná štruktúra: jednoduché vodivé a spojovacie scenáre​
Vhodné pre jednoduché vodivé a spojovacie scenáre, ako sú izolačné konzoly a svorkovnice. Ilustrácia presného obrábania keramických dielov z oxidu hlinitého môže zobrazovať vrstvenú štruktúru „keramický substrát + kovová vrstva“.​
Viacvrstvová metalizovaná štruktúra: komplexná integrácia obvodov​
Kombináciou viacvrstvových kovových obvodov a keramických substrátov Alumina Metallized Ceramics sa dosiahne komplexná integrácia obvodov, ako sú napríklad viac{1}}vrstvové elektroinštalačné substráty, ktoré sa prispôsobia elektronickým obalom s vysokou-hustotou.​
Špeciálna{0}}tvarovaná metalizovaná štruktúra: prispôsobená pre špeciálne inštalačné priestory​
Navrhnuté pre špeciálne inštalačné priestory, ako je zakrivená a stupňovitá metalizovaná keramika, metalizovaná hliníková keramika pre elektrické komponenty používané v prispôsobených komponentoch leteckých zariadení. Ilustrácia môže predstavovať špeciálne-tvarované prepojenie spracovania vo výrobnom procese.​

Vďaka svojej jedinečnej kombinácii výkonu bola metalizovaná keramická časť z metalizovaných keramických izolačných rúrok hlboko integrovaná do viacerých špičkových{0}}výrobných oblastí:​
Elektronické výkonové pole: Riešenie problémov s rozptylom tepla a izoláciou
Metalizovaná keramika pre elektrické komponenty ako obalové substráty a komponenty na odvádzanie tepla pre energetické zariadenia, ako sú IGBT a MOSFET, rieši problémy s rozptylom tepla a izoláciou zariadení s vysokým{0}}výkonom.​
Nové energetické pole: Odoláva extrémnym prostrediam
Metalizované keramické puzdro pre výkonové polovodiče, ktoré sa používa v bipolárnych doskách vodíkových palivových článkov a výkonových moduloch nabíjacích batérií, dokáže odolávať vysokým a nízkym teplotám a korozívnemu prostrediu.
Letecké pole: Stabilná prevádzka v extrémnych podmienkach
Vysokopevnostné metalizované keramické komponenty, prispôsobiteľné satelitným komunikačným zariadeniam a snímačom motora, fungujú stabilne v extrémnych teplotách (-60 stupňov ~1200 stupňov) a vo vákuu.​
Oblasť lekárskeho vybavenia: Biokompatibilita a vysoko{0}}presný prenos signálu​
Presné opracovanie keramických dielov z oxidu hlinitého, ktoré je základným materiálom medicínskych ultrazvukových sond a komponentov endoskopov, má tak biokompatibilitu, ako aj vysoko{0}}presné funkcie prenosu signálu.​
Optoelektronické pole: Efektívna konverzia signálu
Alumina Metallized Ceramics, ktorá sa používa v obaloch laserových diód a konektoroch optických vlákien, realizuje efektívnu konverziu medzi optickými signálmi a elektrickými signálmi.

S vývojom špičkovej{0}}výroby smerom k miniaturizácii, vysokému výkonu a dlhej životnosti sú technické trendy metalizovanej keramiky z hliníka pre elektrické komponenty čoraz jasnejšie: po prvé, vyššia integrácia, integrujúca viac{1}}vrstvovú metalizáciu s 3D technológiou balenia na dosiahnutie „multi-funkčnej integrácie“; po druhé, lepší výkon, vývoj nových keramických substrátov a metalizačných systémov s vysokou teplotnou odolnosťou a vysokou tepelnou vodivosťou, aby spĺňali vysoké-požiadavky na napájanie 5G, novej energie a iných oblastí; po tretie, ekologická výroba, optimalizácia procesov spekania na zníženie spotreby energie a emisií znečisťujúcich látok. v budúcnostiPresná metalizovaná keramikasa stane „hlavnou silou“ základných materiálov pre špičkové{0}}zariadenia a podporí modernizáciu výroby na vyššiu kvalitu.​