セラミックメタライゼーションとは何ですか?

特に5G時代の到来により、半導体チップの高性能化が進み、軽量化・高集積化の傾向がますます顕著になっています。放熱問題の重要性もより顕著になっており、放熱材料のパッケージングに対する要件がさらに厳しくなっているのは間違いありません。中でもセラミックパッケージ部品の放熱性能が特に注目されています。チップの熱管理をどのように適切に行うかは、業界が長期にわたって直面しなければならない問題となるでしょう。

パワーエレクトロニクス部品の実装構造において、実装基板は上部部品と下部部品を接続し、内部回路と外部回路の導通を維持する重要なリンクとして機能します。放熱や機械的サポートなどの機能を持ちます。リレー アルミナ セラミック コンポーネントの性能は、パッケージ基板の全体的な性能に直接影響を与えるため、メーカーからの注目が高まっています。

代表的な非金属無機材料であるセラミックスは、金属とは真逆の立場にあるように思えます。{0}しかし、両者のそれぞれの利点は非常に顕著であるため、セラミックと金属を組み合わせてそれぞれの強みを発揮し、それによって 95% アルミナベースのセラミックケースの性能を最適化することを考えるようになりました。こうしてこの技術が誕生しました。長年にわたり、このテーマは常に人気のテーマであり、国内外の学者がこれについて詳細な研究を行ってきました。-

セラミック材料の利点は、セラミック材料が電気部品用のメタライズド アルミナ セラミックの製造に使用できる主な理由です。 低い信号損失 - セラミック材料自体の誘電率により、信号損失が少なくなります。高い熱伝導率 - チップ上の熱は絶縁層を必要とせずにセラミック シートに直接伝導されるため、より優れた放熱が可能になります。熱膨張係数の互換性を向上 - セラミックスとチップの熱膨張係数が近いため、急激な温度変化があった場合でも、大きな変形やワイヤ外れ、内部応力などのトラブルが発生しません。高い接合強度- セラミック基板の金属層はセラミック基板との接合強度が高く、最大45MPa（厚さ1mmのセラミックシート自体の強度を上回る）に達します。高い動作温度 - セラミックは温度サイクルの大きな変動に耐えることができ、摂氏 500 度- 600 度の温度でも正常に動作します。高い電気絶縁性 - セラミック材料自体が絶縁材料であり、非常に高い破壊電圧に耐えることができます。

セラミックを回路で使用する場合、最初に金属化する必要があります。これは、金属化セラミック絶縁管の製造における重要なステップでもあり、セラミック部品の金属化には、セラミックにしっかりと接着され、容易には溶けない、セラミックの表面に薄い金属膜を適用することが含まれます。この膜によりセラミックに導電性が与えられます。その後、溶接技術によって金属リードまたは他の金属導電層に接続され、単一ユニットが形成されます。

このプロセスの品質は最終的なパッケージング効果に直接影響し、それによって電気部品用の金属化セラミックスの品質と耐用年数が決定されると言えます。

一般的な作製方法としては、主にMo-Mn法、活性Mo-Mn法、活性金属ろう付け法、直接銅めっき法（DBC）、マグネトロンスパッタリング法などがあります。これらの方法は、高強度金属化セラミック部品の大量生産のための技術サポートを提供します。-

1. Mo-Mn 法:Mo-Mn 法は、主に高融点金属粉末 Mo と少量の低融点 - 点 Mn から構成される金属化配合に基づいています。 Al2O3セラミックの表面にバインダーを加えてコーティングし、焼結してメタライズ層を形成します。これは、初期段階でセラミック パッケージ コンポーネントを準備するために一般的に使用される方法の 1 つです。従来の Mo-Mn 法の欠点は、高い焼結温度、高いエネルギー消費、配合中に活性剤が含まれていないため、シール強度が低いことにあります。

2. 活性化Mo-Mnメソッド:活性化 Mo-Mn メソッドは、従来の Mo-Mn メソッドに基づいて改良されたものです。改善の主な方向性は、活性剤の添加と、金属粉末をモリブデンとマンガンの酸化物または塩に置き換えることです。これら 2 種類の改善方法は、メタライズ温度を低下させ、メタライズドセラミック部品の生産効率を高めることを目的としています。活性化Mo-Mn法の欠点は、プロセスが複雑でコストが高いことです。ただし、強力な結合効果があり、濡れ性を大幅に向上させることができるため、セラミック-金属結合技術において最も初期に発明され、広く適用されているプロセスのままです。

3. 活性金属ろう付け方法:活性金属ろう付け法も広く使用されているセラミック金属封止プロセスです。{0} Mo-Mn 法より 10 年遅れて開発されました。工程が少ないのが特徴です。セラミックと金属の封止が1回の加熱工程で完了するため、リレーアルミナセラミック部品の製造工程の簡略化に適しています。ろう材には、Ti、Zr、Hf、Taなどの活性元素が含まれています。添加された活性元素はAl2O3と反応し、界面に金属の性質を持った反応層を形成します。この方法は大規模生産に容易に適応でき、Mo-Mn プロセスと比べて比較的簡単で経済的です。

活性金属ろう付け法の欠点は、活性ろう材が1種類に限定され、その用途がある程度制限されることです。さらに、これは連続生産には適しておらず、電気部品用の金属化アルミナ セラミックの大規模な単一ピース生産または小規模バッチ生産にのみ適用できます。-

新しいタイプの材料として、多くのユニークな利点を備えています。近い将来、セラミックメタライズ材料は必ず輝き、メタライズセラミック絶縁管やメタライズセラミック部品の開発に新たな活力を吹き込むことになるでしょう。

新しいタイプの材料として、多くのユニークな利点を備えています。近い将来、メタライズドセラミックス素材が光り輝くことでしょう。私たちのセラミックパッケージコンポーネントは成熟したコア技術に基づいて正確に開発されており、高い熱伝導率、低い通信損失、高い結合力などを特徴としています。5G チップのパッケージングやパワー エレクトロニクス コンポーネントなどの複数のシナリオに適しており、チップの熱管理や高集積パッケージングの要件を正確に満たすことができます。-安定したパフォーマンスを備えており、大規模な工業生産にも対応します。-

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