高純度アルミナ精密先進セラミックメタライゼーション部品の製造プロセスの分析

高純度アルミナ精密アドバンスト セラミック メタライゼーション部品は、高純度粉末を高密度セラミック マトリックスに成形および焼結し、その後表面を金属ペーストでコーティングし、2 回目の焼結によってセラミックと金属の強力な結合を実現することで作られた精密製品です。{0}{1}{1}これらの部品は、半導体装置、真空エレクトロニクス、医療機器、新エネルギー分野などで幅広く使用されています。以下は、主要な製造プロセスの 6 つの段階です。

 

 

純度99.5%～99.99%の超微粒子-Al₂O₃粉末を選択し、微小亀裂や細孔を避けるために無機および有機不純物を除去します。微量の焼結助剤 (酸化マグネシウムや二酸化ケイ素など) が添加され、混合物は有機溶媒中でナノ-粉砕されます。続いて、結合剤と分散剤を加え、混合物を噴霧造粒して、流動性が良く粒径が均一な粉末を得る。{6}この段階では、その後のセラミック金属化のための高品質のマトリックス材料が提供されます。-

 

 

成形プロセスは、コンポーネントの複雑さと精度の要件に基づいて選択する必要があります。乾式プレスまたは冷間静水圧プレス (CIP) は、単純なブロックまたは管状部品に適しています。射出成形または鋳造は、不規則な形状の部品、薄いシート、または複雑なマイクロチャネル コンポーネントに適しています。成形後のグリーンボディは、焼結変形を低減するために均一な密度を維持する必要があります。金属化脳断熱チューブなどの管状製品の場合、均一な肉厚を確保するために静水圧プレスがよく使用されます。

 

 

成形体を脱脂炉に入れ、400度～600度までゆっくり加熱して有機バインダーを完全に除去します（脱バインダー）。次に、保護雰囲気炉または真空焼結炉で 1500 度から 1700 度に加熱され、原子拡散により粉末粒子が高密度、高強度、非多孔質のセラミック マトリックスに融合されます。-焼結セラミックは、その後の金属化セラミックに緻密な界面を提供します。

 

 

焼結された高純度アルミナは非常に高い硬度を持っており、ミクロン-、さらにはナノメートル-レベルの寸法公差や表面粗さの要件を満たすために、平面研削、内面および外面の円筒研削、研磨にはダイヤモンド工具が必要です。-特殊な構造（穿孔や面取りなど）の場合は、超音波またはレーザー穴あけ加工が使用されます。このステップはアルミナ セラミック部品の精密機械加工に典型的なもので、最終的な組み立て精度が直接決まります。

 

表面金属化は、セラミックと金属の接合を実現するための中核プロセスです。{0}{1}まず、モリブデン-マンガン（Mo-Mn）などの導電性ペーストを準備し、高融点金属粉末を添加剤とともに均一になるまでボール-粉砕します。次に、スクリーン印刷または精密ディスペンスを使用して、接着するセラミック表面にペーストを塗布します。最後に、水素または保護雰囲気炉内で 1300 ～ 1500 度の温度で焼結が行われ、金属層がセラミック粒界に浸透し、強力な機械的および化学的結合層が形成され、金属化セラミック部品が形成されます。

 

 

耐食性とろう付け性能を向上させるために、金属化層上にニッケルが電気めっき (またはその後金/銀めっき) されます。その後、超高真空ヘリウム質量分析によるリーク検出、寸法検査、接着および引張試験が実行され、非常に厳しい動作条件下でのサービス基準への準拠が保証されます。パワー半導体用のメタライズド セラミック ハウジングや HVDC コンタクタのセラミック エンクロージャなどの最終製品は、上記のすべてのテストに合格する必要があります。

 

 

の製造工程高純度アルミナ精密先進セラミックメタライゼーション部品粉末処理、成形、焼結、精密機械加工、メタライゼーション、電気めっきテストの 6 つの主要な段階をカバーします。中でもセラミックメタライゼーション技術の安定性は製品の封止強度や気密性を直接決定するため、半導体や高電圧DCコンタクタなどの分野ではかけがえのない重要なプロセスとなっています。-

 

 

高純度アルミナ精密アドバンストセラミックメタライゼーション部品製品のニーズがある場合、またはプロセス適応の詳細について問い合わせたい場合は、専門的なソリューションについてお気軽にお問い合わせください。