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陶瓷基板金属化配方的设计原则

陶瓷基板金属化 电路板打样

陶瓷金属化是陶瓷很重要的一个工艺技术,陶瓷基板的金属封接技术是多科学交叉形成和发展起来的,是材料的应用和延伸,是一门工艺性和实用性都很强的基材技术。今天小编主要分享的就是“陶瓷基板金属化配方的设计原则”

DBC陶瓷基板

陶瓷基板金属化设计原则离不开封装原理。目前国内外广泛采用的活化Mo-Mn法的主要机理是活化剂玻璃相迁移。由于20世纪80年代XPS,AES的发展和广泛应用,人们率先采用上述现代化表面分析技术对金属化层Mo的表面化学态进行了分析、测定,发现其表面不说单纯的金属Mo,而是在金属化过程中生成约200nm厚的氧化膜。这层氧化膜对封接组件的气密性和强度至关重要,因而Mo的表面氧化这一化学态的存在,也就成为活化Mo-Mn法机理的重要组成部分。

陶瓷基板金属化配方的组成部分提出了“三要素”的概念,即通常金属化配方中一般应存在SiO2,三氧化二铝和MnO.因为Mo表面氧化态的存在,对于解释和研究封接甚为重要。列如,这能比较完善地解释通常Mo-Mn法中引入SiO2的重要性和物化意义。现已证明:SiO2的存在使玻璃相与Mo颗粒浸润性得到改善,从金属化层中断裂的概率减小,封接强度相应提高。因而目前选用湿氢气氛是可取的,这不仅是Mn变成MnO的需要,而且也是MoO2的氧化膜存在的需求。特别是SiO2单键强度带点444KJ/mol,是玻璃形成体,也是活化剂的基体和骨架,与MoO2化学性质相似,有利于浸润,其重要性可见一斑。

陶瓷基板金属化在引入MnO进入金属化配方中,其明显作用有3种:1,作为密着剂,可以与一些金属产生化学反应,从而使封接强度提升;2,降低玻璃高温黏度,使金属化温度降低;3,降低玻璃的表面张力和增加玻璃熔体对金属表面的浸润能力。

总之,所涉及的封接机理内容包括物质结构,化学热力学、化学动力学,这正是物理化学的主要内容,故可以认为活化Mo-Mn法封接机理为物理化学反应机理。从此机理出发可以确定通常配方的3个主要组分是三氧化二铝,SiO2和MnO。其中三氧化二铝的作用主要是提高封接强度,而SiO2和MnO则主要是用来改善浸润和降低黏度。

综上所述,陶瓷基板金属化从配方成分设计方面,应考虑“三要素”的概念,二性能方面,应考虑活化剂玻璃相的膨胀系数、溶度、浸润特性,更多陶瓷金属化的问题可以咨询金瑞欣特种电路。金瑞欣特种电路是专业的电路板打样和中小批量生产厂家,主营陶瓷基板、高频板、和多层电路板。

 

 

 


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