陶瓷通常被稱為無機非金屬氧化物材料。可以看出,人們直接將陶瓷定位在金屬氧化物的另一邊。畢竟,這兩者的性能是非常不同的。然而,它們各自的優勢太突出,因此在許多情況下,它們需要陶瓷和金屬氧化物的結合來顯示它們的優勢,從而產生了一項非常重要的技術——陶瓷金屬氧化物化技術。多年來,陶瓷金屬氧化物化一直是一個熱門話題,國內外學者對此進行了深入研究。
尤其是隨著5G隨著時代的到來,半導體芯片的功率不斷增加,輕型化、高集成化的發展趨勢越來越明顯,散熱問題的重要性越來越突出,這無疑對包裝散熱材料提出了更加嚴格的要求。在電力電子元件的包裝結構中,包裝基板作為連接.保持內部和外部電路的關鍵環節,包括散熱和機械支撐。陶瓷作為一種新型的電子散熱包裝材料,具有較高的導熱性.絕緣性.耐熱性.與芯片匹配的強度和熱膨脹系數,是電子元件包裝散熱材料的理想選擇。
當陶瓷用于電路時,須首先對其金屬進行氧化和物化,即在陶瓷表面應用一層與陶瓷粘結牢固且不易熔化的金屬氧化膜,使其導電,然后通過焊接工藝與金屬氧化物導線或其他金屬氧化物導電層連接。
金屬氧化物密封工藝中重要的一步是金屬氧化物化,其質量影響終的密封效果。
焊接陶瓷和金屬氧化物的難點
1.陶瓷的線膨脹系數較小,而金屬氧化物的線膨脹系數相對較大,導致接縫開裂。金屬氧化物中間層的熱應力問題應該處理好。
2.陶瓷本身導熱性低,耐熱性弱。焊接時盡量減少焊接部位及周圍的溫度梯度,焊后控制冷卻速度。
3.大多數陶瓷導電性差,甚至不導電,很難使用電焊方法。
4.金屬氧化物不太可能與陶瓷連接,因為陶瓷材料具有穩定的電子配位。需要對陶瓷金屬進行氧化物化處理或進行活性釬焊。
5.由于陶瓷材料多為普通晶體,不易變形,經常發生脆性斷裂。目前,焊接溫度降低,間接擴散法主要用于焊接。
6.陶瓷和金屬氧化物焊接的結構設計不同于普通焊接,通常分為平封結構.套封結構.針封結構和對封結構,其中套封結構效果好,這些接頭結構的生產要求很高。
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