半導体チップのパワーの増加に伴い、軽量と高い統合の開発動向がますます明白になり、熱散逸の重要性が重要なケースになりつつあり、これは間違いなく熱散逸材料のより厳しい要件を提出します。高い熱伝導率を持つ新しい熱散逸材料として、セラミックは、高い熱伝導率、断熱性、耐熱性、機械的強度、熱膨張係数がチップに合わせて顕著な利点を持ち、高出力の電子コンポーネントパッケージングと熱放散の分野で顕著な利点を持っています。セラミック表面の金属化は、電子電子パッケージングの分野におけるセラミック基質の実用的な用途のための重要なリンクであり、金属化層の品質は、電子コンポーネントの信頼性とサービス寿命に直接影響します。

1現在のステータス

1.1金属化メカニズム

セラミック内の微細構造は金属の微細構造とはまったく異なり、2つが反応することは困難であるため、金属がセラミックの表面に効果的な濡れを形成することが困難になります。同時に、金属はセラミックの表面に効果的に拡散するのは容易ではなく、2つは固体溶液が困難です。 2つの材料の熱膨張係数と熱伝導率は、セラミックのものとは異なるため、金属化プロセス中に2つの材料の関節表面に大きな残留応力が生じます。したがって、セラミック表面が金属化されると、2つの間の界面の遷移層がさまざまなメーカーの焦点になりました。

現在、主な方法：

a。アクティブな要素には、それぞれセラミック層と導電性層の原子と強い結合メカニズムがあります。

b。遷移層と電子の相互作用メカニズムのいくつかのタイプの空孔。

c。主にMo/Mn法、毛細血管力の下でのガラス相の移​​動メカニズム

d。現在具体化されているプロセスである金属原子溶解のメカニズムは、スクリーン印刷によってAL2O3セラミックの表面に銀層でコーティングされています。

1.2組織構造

現在の研究では、主にさまざまな金属化方法を使用して、指定されたプロセスパラメーターの下での遷移層の微細構造と金属化層の物理的特性との関係を研究することに焦点を当てています。研究を通じて、遷移層は通常、反応層、メソファーゼ、共同構造、および金属間化合物などで構成されていることがわかります。これらの微細構造の形態と分布は、しばしば遷移層の物理的特性を決定します（接着力、濡れ性、誘電体誘電体電気定数、信頼性など）

1.3物理的特性

信頼できる物理的特性は、金属化されたセラミックが電力電子コンポーネントで熱的に導電性になるための前提条件です。現在、金属化層の物理的特性に関する研究には、主に次の側面が含まれています。

1）引張強度（金属およびセラミック部分の結合力または接着力。

2）メタレーション後の熱安定性、誘電率、表面抵抗

3）電子デバイス（非線形係数、バリスタ電圧、漏れ電流）および機械的特性などの電気特性

1.4新しいテクノロジーと方法

セラミック基質の適用の増加に伴い、金属化技術がさらに開発され、ホットディップアルミニウムメッキ、エレクトロレスメッキ、振動メッキなど、時間が必要に応じてさまざまな新しい方法が出現しました。近年、高動作温度、複雑なプロセス、長いサイクル、高コスト、従来の金属化プロセスにおける大規模な環境汚染の欠点を考慮して、スプレーガンを使用して金属を放出するなど、緑色の金属化方法の新しい概念が出現しました。粒子と金属を作る粒子は、セラミック表面と高速で衝突し、それによって運動エネルギーをに伝達します

フォーメーションの熱は、金属とセラミックの組み合わせに必要なエネルギーを提供し、最終的にセラミックの表面での金属化を実現するか、超音波アシストショットピーニング装置を使用して、Cu-Ni-Wパウダーの層が事前に堆積しますAl2O3の表面で、その後、撮影ピーニングが実行されます。最後に、良好な結合力を持つCu-Ni-Wコンポジットメタリゼーション層がセラミック表面などに形成されます。

2開発動向

電子コンポーネントの大規模なアプリケーションは、優れた熱浸透材料メタレーションプロセスとしてセラミックの出現につながりました。電子技術の急速な発展に伴い、研究者はセラミック表面の金属化に関する研究も深めています。上記のように、セラミックの金属化に関する現在の研究は、主に物理的特性、微細構造、金属化メカニズム、新しい技術と普及と応用に焦点を当てています。

現在、セラミックと金属の間のつながりを実現する主な方法は2つあります。 1つの方法は、直接銅の堆積、直接アルミニウム堆積、厚いフィルム方法など、2つを固体状態に接続することです。ただし、特定のセラミックと直接組み合わせることができる多くの金属はなく、2つの間の界面に他の要素を導入したり、非常に過酷な条件下で結合を達成する必要があることがわかります。別の方法は、最初にセラミック表面に金属化されたフィルムを形成し、セラミックの表面形態と微細構造を変化させて、物理的蒸気堆積、化学蒸気沈着待機など、セラミック表面の最終的な金属化に備えることです。上記の方法の本質は、さまざまなプロセスパラメーターと実験的条件を設定および制御して、セラミック表面への金属の濡れ性を高めることにより、セラミックと金属の組み合わせを実現することです。これらの2つの方法は、電子コンポーネントの実用的な適用を大幅に満たしていますが、無視できない欠点もあります。従来の金属化プロセスには、多くの場合、動作温度に高い要件があり、プロセスは複雑であり、真空ガスまたは不活性ガスの保護下にある場合もあります。

保護下でのみ完了することができ、メタレーションプロセスがより時間がかかり、コストが大幅に増加します。また、実際の生産プロセスでは、大量の有害物質が生産されますが、これは環境保護を助長しません。さらに、これらの2つの方法は、金属とセラミックの結合表面に大きな残留応力を形成します。これは、界面の亀裂を引き起こすのが簡単であり、セラミックの表面にマイクロクラックを形成します。したがって、セラミックメタリゼーションの新しい技術と方法を探索して革新することは、セラミック金属化のもう1つの重要な研究方向になるでしょう。