Aliuminio oksido keramikos metalizavimo technologija skatina naujoves naujos energijos ir aukštos{0} įtampos elektros įrangos srityse.

Sparčiai tobulėjant naujoms energetinėms transporto priemonėms, energijos kaupimo sistemoms, geležinkelio tranzitui ir pramoninės automatikos įrangai, labai-patikimų izoliacinių medžiagų paklausa ir toliau auga. Būdama pagrindinė pažangių keraminių medžiagų atstovė, aliuminio oksido keramika, pasižyminti puikiomis izoliacinėmis savybėmis, dideliu-atsparumu temperatūrai ir mechaniniam stiprumui, tapo nepakeičiama pagrindine medžiaga elektronikos ir elektros pramonėje. Pastaraisiais metais technologinės naujovės, susijusios su aliuminio oksido keramikos metalizavimu, nuolat tobulėjo, suteikdamos naujų plėtros galimybių aukštos-įtampos relių, HVDC kontaktorių ir galios puslaidininkių pakuočių srityse.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Aliuminio oksido keramiką galima suskirstyti į dvi pagrindines kategorijas pagal joje esantį aliuminio oksido kiekį: didelio{0}}grynumo ir įprastą. Aukšto-grynumo aliuminio oksido keramikos sudėtyje aliuminio oksido kiekis paprastai viršija 99 %, pasižymi puikiomis elektros izoliacinėmis savybėmis ir aukšta -atspari temperatūrai, ir yra plačiai naudojama aukštos- klasės elektroniniuose įrenginiuose, puslaidininkių pakuotėse ir naujose energijos tiekimo sistemose. Įprasta aliuminio oksido keramika dėl savo gerų bendrų savybių yra plačiai naudojama -dėvėjimuisi atsparioms dalims, elektros izoliacijai, konstrukciniams komponentams ir pramoninei įrangai.

 

Šiuolaikiniuose elektroniniuose įrenginiuose pati keramika yra izoliacinės medžiagos; todėl jų taikymas grandinių sistemose dažnai reikalauja paviršiaus metalizavimo. Suformavus stabilų ir tvirtą metalinį sluoksnį ant keraminio paviršiaus, galima pasiekti tokias funkcijas kaip laidumas, suvirinimas ir signalo perdavimas. Šio tipo aliuminio oksido metalizuota keramika, skirta elektroninėms reikmėms, tapo svarbia naujų energiją naudojančių transporto priemonių, aukštos -tampos elektros įrangos ir pramoninių valdymo sistemų sudedamąja dalimi.

 

Keramikos metalizavimo technologijos kūrimas perėjo kelis etapus. Šiuo metu pramonėje dažniausiai naudojami storosios {{1}plėvelės procesai, tiesioginio vario sujungimo (DBC) procesai, tiesioginio vario dengimo (DPC) procesai, žemos -temperatūros bendrai deginamos keramikos (LTCC) procesai ir aukštoje -temperatūroje kartu kaitinamos keramikos (HTCC) procesai. Įvairūs procesai turi savo ypatybes, susijusias su kaina, laidumu, apdorojimo tikslumu ir patikimumu.

 

Storosios -plėvelės procesai turi privalumų, pvz., brandžios technologijos ir tinkamumo naudoti didelės- srovės srovėms, todėl ilgą laiką buvo naudojami elektroninių grandinių ir maitinimo modulių gamyboje. Tačiau dėl grandinės tikslumo, didelio paviršiaus šiurkštumo ir tam tikrų sukibimo apribojimų jų taikymas didelio-tankio elektroniniuose gaminiuose yra šiek tiek apribotas.

 

DBC procesai, pasiekiantys tiesioginį vario sluoksnio ir keraminio pagrindo sujungimą, gali pasiekti puikų šilumos laidumą ir srovės pralaidumą, todėl yra plačiai naudojami didelės galios modulių srityje. Ypač gaminant metalizuotą keraminį galios puslaidininkių korpusą, DBC technologija gali veiksmingai pagerinti šilumos išsklaidymo efektyvumą ir prietaisų veikimo stabilumą. Tačiau dėl sudėtingo gamybos proceso ir didelių gamybos sąnaudų jo taikymas yra gana koncentruotas aukščiausios klasės- rinkoje.

Kita vertus, DPC (skaitmeninio kreivės polimero) technologija subalansuoja didelį grandinės tikslumą ir gerą paviršiaus lygumą, tenkindama miniatiūrinių elektroninių prietaisų kūrimo poreikius. Sparčiai tobulėjant naujoms energetinėms transporto priemonėms ir pažangiajai galios elektroninei įrangai, didelio-tikslios metalizuotos keramikos paklausa rinkoje ir toliau auga, todėl nuolat atnaujinamos susijusios gamybos technologijos.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Daugiasluoksnių keraminių konstrukcijų gamyboje daugiausia naudojamos LTCC (žemos-temperatūros keraminės dangos) ir HTCC (aukštos-temperatūros keraminės dangos) technologijos. Nors jie gali pasiekti sudėtingą grandinių integraciją, jie vis tiek susiduria su tam tikrais iššūkiais, susijusiais su matmenų valdymu, proceso stabilumu ir gamybos sąnaudomis. Todėl didelio našumo-elektrinės izoliacijos konstrukcinių komponentų srityje pramonė nuolat ieško pažangesnių sprendimų.

 

Pastaraisiais metais tobulėjant lazeriniam apdorojimui, preciziniam dengimui ir 3D formavimo technologijoms, aliuminio oksido keramikos metalizavimo procesai pradėjo vystytis siekiant didesnio tikslumo, didesnio sukibimo stiprumo ir sudėtingesnių konstrukcijų. Ypač naujų energetinių transporto priemonių aukštos įtampos sistemose pagrindiniai komponentai, tokie kaip EV relės aliuminio oksido keramikinis korpusas, aukštos įtampos nuolatinės srovės keraminis kontaktorius ir HVDC kontaktoriaus didelio grynumo keramikos apvalkalas, skirtas relėms, kelia aukštesnius reikalavimus keramikos metalizavimo kokybei.

 

Aukštos{0}}įtampos nuolatinės srovės relės ir kontaktoriai turi veikti stabiliai ilgą laiką aplinkoje, kurioje įtampa siekia šimtus ar net tūkstančius voltų. Todėl keraminis korpusas turi ne tik pasižymėti puikiomis izoliacinėmis savybėmis, bet ir užtikrinti patikimą sujungimą su metalu{2}}su metalu. Šiuo tikslu pramonė plačiai taiko aliuminio oksido metalizuotos keramikos klijavimo technologiją, kad būtų užtikrintas stabilus metalinių gnybtų ir keraminės konstrukcijos ryšys, taip pagerinant bendrą gaminio patikimumą.

 

Naujų energetinių transporto priemonių sektoriuje EV aliuminio oksido keraminis korpusas ir aliuminio oksido relės keraminis apvalkalas elektriniams automobiliams tapo itin svarbiomis aukštos{0}}tampos relių sudedamosiomis dalimis. Šie gaminiai gali veiksmingai atlaikyti lanką, aukštą -temperatūrą ir ilgalaikį- mechaninį įtempimą, todėl užtikrinama akumuliatoriaus valdymo sistemų, įkrovimo sistemų ir pavaros valdymo sistemų sauga.

 

Tuo tarpu tobulėjant pažangiai gamybai, aliuminio oksido keramikos dalių precizinio apdirbimo technologija toliau bręsta, todėl keraminiai konstrukciniai komponentai gali pasiekti sudėtingesnę geometriją ir griežtesnius matmenų nuokrypius. Tai suteikia daugiau galimybių kurti naujoves aukščiausios klasės{1}}relių, kontaktorių ir galios elektroninių modulių srityse.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Šiuo metu aliuminio oksido keramikos metalizavimo technologija plačiai naudojama metalizuotoje keramikoje, skirtoje elektros įrangai, galios puslaidininkių moduliuose, aukštos -tampos relėse, energijos kaupimo sistemose ir pramonės automatikos valdymo įrangoje. Tarp jų tokie produktai kaip aukštoje temperatūroje metalizuoti keraminiai relių dėklai ir metalizuoti keraminiai izoliaciniai vamzdeliai, metalizuojantys keramines dalis, palaipsniui tampa svarbiais didelio-patikimumo elektros sistemų komponentais.

 

Ateityje, nuolat tobulėjant naujai energetikos pramonei, aukštos{0}}įtampos nuolatinės srovės perdavimo ir paskirstymo sistemoms bei kuriant išmaniuosius tinklus, rinkos paklausaMetalizuota aliuminio oksido keramika, skirta elektros komponentamstikimasi toliau didėti. Didesnis tikslumas, patikimumas ir sudėtingesnės keramikos metalizavimo technologijos taps svarbia technologine kryptimi, skatinančia elektronikos ir elektros pramonės modernizavimą, užtikrinant tvirtą naujos kartos didelio našumo{1}}elektroninę įrangą.