Aktives Metallhartlot

Verbraucherelektronik Halbleiter Fügen und Verkapselung Fügematerialien Platten, Drähte und Rohre

Was ist Aktives Metallhartlot?
Aktives Lötfüllmetall ist eine spezielle Art von Lötfüllmetall, das Materialien außer Metallen, wie Keramiken und Kohlenstoff, sicher verbinden kann. Es kann für Hochtemperaturlötungen im Vakuum verwendet werden und wird häufig in Anwendungen eingesetzt, in denen hohe Zuverlässigkeit erforderlich ist, wie z.B. in Leistungshalbleitern, Sensoren und im Bereich der Luft- und Raumfahrt.

Kann verschiedene Arten von Keramiken verbinden.

Verschiedene Arten von Keramiken, einschließlich Oxiden und Nitriden, können ohne Metallisierung gelötet werden.
Wir bieten auch Materialien an, die Kupfer mit aktives Metallhartlot kombinieren, die voraussichtlich in keramischen Schaltkreissubstraten für Leistungsgeräte und Wärmeableitmaterialien wie Kühlkörper verwendet werden.

Aktives Metallhartlot

Eigenschaften

Aktives Metallhartlot ist eine Art von Lötmetall, das Titan (Ti) enthält und zum Löten von Keramiken verwendet werden kann, die mit herkömmlichen Lötmetallen nicht verbunden werden können.
Oxidbasierte Keramiken wie Aluminiumoxid, Siliziumnitrid und Kohlenstoff können gelötet werden.
Ti (Titan) wird fein im Lötmaterial verteilt, indem eine einzigartige Legierungszusammensetzung verwendet wird, die Sn (Zinn) enthält. Dies hat es ermöglicht, eine Dicke von 50 μm anzubieten.

Querschnittsstruktur von gewalzten Materialien

Querschnittsstruktur der konventionellen AgCuTi-Legierung, die als aktives Metallhartlot (gewalztes Material) verwendet wird. — **AgCuTi-Legierung**
Enthält grobe CuTi-Verbindungen in der AgCu-Matrix

Querschnittsstruktur des aktiven Lötmetalls (gewalztes Material): TKC-661 - AgCuSnTi-Legierung — **AgCuSnTi-Legierung**
Dünne Bleche können hergestellt und geliefert werden, da die SnTi-Verbindungen fein dispergiert sind.

Artikel

Produktname	Hauptbestandteil (Gewichtsprozent)
Produktname	Landwirtschaft	Cu	Ti	Sn
TKC-661	66	29.5	1.5	Verbleibend

Physikalische Eigenschaften

Produktname	TKC-661	(Zum Vergleich) BAg-8
Spezifisches Gewicht	9.7	10.0
Solidus (℃)	745	780
Liquidus (℃)	780	780
Härte (HV)	113	90
Zugfestigkeit (MPa)	356	294
Elastizitätsmodul (GPa)	85.0	97.0
Koeffizient der linearen Ausdehnung (×10^-6/℃)	18.6	17.1
Wärmeleitfähigkeit (W/mK)	102.0	311.0
Verbindung von Keramiken	〇	×

Produktform

Form	Dimensionen
Draht	Draht mit einem Durchmesser von 0,2 mm oder mehr
Rollenmaterial	Plattenbreite: 120 mm oder weniger Plattendicke: 160 mm oder weniger

Formen von aktives Metallhartlot: gewalzte Materialien und Draht

Beispiele für Bindung

Beispiele für das Verbinden von Alumina — Alumina verbinden
durch Löten im Vakuum bei 830℃

Beispiele für das Binden von Siliziumnitrid — Verbindung von Siliziumnitriden
durch Löten im Vakuum bei 830℃

Ergebnisse des Vier-Punkt-Biegeversuchs (Alumina)

Erscheinung des Prüfstücks

Ergebnisse des Zugfestigkeitstests

Vergleich der Bruchfestigkeit in Vier-Punkt-Biegeprüfungen von BAg-8 und TKC-661 — Vergleich der Bruchfestigkeit im Vier-Punkt-Biegetest

BAg-8 (Metallisierung) zeigte interfacialen Bruch, während die Verwendung von Aktives Metallhartlot zu einem Bruch des Grundmaterials führte.
Es wurde bestätigt, dass eine ausreichende Festigkeit beim Verbinden mit aktivem Lötmaterial erreicht werden kann.

Querschnittsbeobachtung (SEM)

EDX-Oberflächenanalyseergebnisse der Lötstelle: Al₂O₃

EDX-Oberflächenanalyse der Lötstelle: Querschnitts-SEM von Al2O3

Eine Schicht aus Ti wird an der Grenzfläche zwischen der Keramik und dem Lötmaterial gebildet.
Es wird angenommen, dass an der Grenzfläche zwischen der Ti-Schicht und Aluminiumoxid eine Verbindungs- oder Schicht aus Al-Ti-O gebildet wird.

Aktives Metallhartlot/Kupfer-Verbundmaterial

Anwendung im Bereich der Wärmeableitung von Leistungsgeräten und Beitrag zu Wärmeableitern der nächsten Generation.

Dieses Produkt wird hergestellt, indem aktives Metallhartlot auf einer Seite des Kupfer (Cu)-Materials kombiniert (beschichtet) wird.
Da es direkt mit jedem Material, einschließlich Keramiken (Oxiden, Nitriden und Karbiden) und Kohlenstoffmaterialien, verbunden werden kann, wird erwartet, dass es für keramische Schaltungsträger für Leistungsgeräte und nächste Generation von Kühlkörpern verwendet wird.

Eigenschaften

Verbesserte Leistung
—Ermöglicht die Bildung dicker Cu-Elektroden auf Keramiken, was mit bestehenden Ätzmethoden schwierig ist, und ermöglicht eine feinere Drahtpitch
—Enthält keine Lösungsmittel, hinterlässt keine Rückstände und verbessert die Haftungszuverlässigkeit
KOSTENREDUKTION
—Die Dicke des Lötfüllmetalls kann 10 µm oder weniger betragen, wodurch die Kosten für Silberbarren auf weniger als die Hälfte im Vergleich zu herkömmlichen aktives Metallhartlot gesenkt werden können und der thermische Widerstand von Lötfüllmetallen halbiert wird
—Da Cu-Materialien in Kombination verwendet werden, ist die Musterbildung einfach durch das Setzen der Materialien möglich, was die Prozesskosten senken kann
Reduzierte Umweltauswirkungen
- Enthält keine Lösungsmittel, daher werden keine VOCs (flüchtige organische Verbindungen) emittiert
- Bedeutende Reduzierung der Lötzeit führt zu Energieeinsparungen, die voraussichtlich die Umweltauswirkungen reduzieren

～Ermöglicht sowohl eine höhere Wärmeleitfähigkeit als auch reduzierte Prozesse～

Substratmodell unter Verwendung der vorgeschlagenen Methode

Markt für Leistungshalbleiter
Markt für umweltfreundliche Fahrzeuge wie Elektrofahrzeuge (EVs) und Hybridfahrzeuge (HVs)
Markt für Hochleistungs-Laserdioden
Beitrag zum Markt für Wärmeableiter der nächsten Generation

Da eine höhere Leistung und Effizienz erforderlich sind, verbunden mit einer erhöhten Wärmeentwicklung, ist es dringend notwendig, Materialien für Komponenten zu entwickeln, die eine hohe Wärmeableitung, Hitzebeständigkeit und Verbindungszuverlässigkeit aufweisen und auch auf die Miniaturisierung reagieren können.
Dies erfordert dickere Kupferplatten.
Dieses Produkt kann Elektroden auf dicken Kupfermaterialien bilden und verwendet kein Ätzen, was die Zuverlässigkeit der Verbindung verbessert. Es wird erwartet, dass dieses Produkt zu einer besseren Wärmeableitung beiträgt.