Что происходит, когда требования к приложению возрастают? — Высоконадежное решение для металлокерамического уплотнения (CTMS)

8. Для каких сценариев применения больше подходит CTMS?

GTMS может удовлетворить большое количество требований традиционных приложений, но при более высоких требованиях к производительности CTMS имеет более существенные преимущества:

Лазеры высокой мощности – для рассеивания тепла требуется высокая теплопроводность; стекло имеет плохую теплопроводность (~1 Вт/м·К)

Компоненты СВЧ/миллиметрового диапазона волн – требуют чрезвычайно низких диэлектрических потерь; потери стекла увеличиваются на высоких частотах

Высокая температура среды (>300°С) – размягчение стекла; керамическая термостойкость ≥500°C

Сильные удары/коррозионная среда . В некоторых агрессивных средах, таких как плавиковая кислота, керамика более устойчива к ударам, чем стекло, и более устойчива к коррозии, чем стекло.

В этих случаях требуются металлические керамические пломбы (CTMS).

9. Основная технология CTMS: керамику сначала необходимо «металлизировать».

В CTMS вместо стекла используется керамика из оксида алюминия (Al2O₃) или нитрида алюминия (AlN).

Но существует неизбежная проблема: керамическая поверхность с ее ковалентно-ионной структурой связи не может смачиваться металлическим припоем — припой не диффундирует естественным путем.

Решение: Металлизация керамики – сначала формирование металлического слоя на поверхности керамики, а затем его пайка.

Два основных метода:

Молибден-марганцевый или вольфрамовый метод: нанесение молибден-марганцевой или вольфрамовой пасты, а затем спекание при высокой температуре с образованием металлизированного слоя.

Метод активной пайки: добавьте в припой такие элементы, как Ti и Zr, чтобы они вступали в реакцию непосредственно с керамикой без предварительной металлизации.

10. GTMS и CTMS: наглядная сравнительная таблица

Принципы выбора: нормальная/средняя температура, экономичность, массовое производство → GTMS; высокая температура, высокая мощность, высокая частота, высокая надежность → CTMS.

Но выбор — это еще не конец: после запечатывания еще предстоит важный процесс.

[Предварительный просмотр следующей статьи] В следующей статье мы рассмотрим, как обработка поверхности и покрытие определяют максимальную надежность продукта.