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전자 장치의 빠른 개발에서 고급 재료 및 포장 기술의 통합은 장비 성능 및 신뢰성을 향상시키는 데 중요합니다. 고온 결합 세라믹 (HTCC)과 금속 레이저 장비 포장은 이러한 발전에 중요한 기여를했습니다. 이러한 기술 사이의 핵심 연결은 금속 밀봉 재료와의 호환성의 효과로 가혹한 환경에서 전자 장치의 무결성과 기능을 보장하는 것입니다.
HTCC 기술에는 고온에서 작동 할 수있는 다층 세라믹 기판 제조가 포함됩니다. 이 기판은 1600 ° C를 초과하는 온도에서 전도성 금속의 조합 세라믹 테이프에 의해 형성된다. 그 결과 고주파 및 고전력 응용 프로그램을위한 강력한 밀봉 플랫폼이 있습니다. HTCC의 사용은 우수한 열 안정성, 화학 저항 및 기계적 강도를 포함한 다양한 이점을 제공합니다.
연구에 따르면 글로벌 HTCC 시장은 2021 년에서 2026 년 사이에 4.5%의 CAGR로 성장할 것으로 예상되며 항공 우주, 자동차 및 통신 산업에서의 채택이 증가하고 있습니다. 이러한 성장은 극단적 인 조건을 견딜 수있는 작은 구성 요소의 필요성에 의해 주도됩니다.
금속 레이저 장비 포장은 수분, 먼지 및 기계적 응력과 같은 환경 적 요인으로부터 민감한 레이저 부품을 보호하는 데 중요한 역할을합니다. 포장은 내부 요소를 보호 할뿐만 아니라 열 소산을 촉진시켜 최적의 성능을 유지하고 장치 수명을 확장하는 데 필수적입니다.
고급 포장 기술은 내부 구성 요소 및 외부 환경의 열 확장 계수와 일치하는 Kovar 및 Alloy 42와 같은 재료를 사용합니다. 이 호환성은 온도 변동 동안 압력 및 잠재적 손상을 최소화합니다.
HTCC 기판 및 금속 레이저 장비 포장의 주요 측면은 통합 된 금속 씰을 사용하는 것입니다 . 이 씰은 씰을 보장하고 오염 물질의 입구를 방지하며 장비 작동에 필요한 내부 대기를 유지합니다. 금속 씰은 일반적으로 구리 기술을 통해 달성되며, 여기서 2 개의 금속 부품은 충전제 금속을 사용하여 연결됩니다.
연구에 따르면 금속 씰의 선택은 전자 포장의 신뢰성에 크게 영향을 미칩니다. 예를 들어, Gold-Tin (AUN) 솔더 합금을 사용하면 고온 응용에 적합한 높은 용융점이있는 우수한 밀봉 씰을 제공합니다. 또한, 활성 구리 합금의 개발은 금속 화 층의 필요없이 세라믹을 금속에 직접 연결할 수있게한다.
금속 레이저 장비 포장과 HTCC 기판을 통합하려면 신중한 설계 및 재료 선택이 포함됩니다. 세라믹 부품과 금속 부품 사이의 호환성은 열 불일치로 인한 고장을 방지하는 것입니다. 사용하면 금속 씰과 호환 브리지를 열 팽창 차이를 충족시키기 위해 안정적인 연결을 제공합니다.
고급 유한 요소 분석 (FEA) 기술은 포장의 스트레스 분포를 모델링하고 예측하는 데 사용됩니다. 이 예측 기능을 통해 엔지니어는 제조 전에 설계를 최적화하여 개발 시간과 비용을 줄일 수 있습니다.
금속 밀봉의 주요 과제 중 하나는 균열이나 누출을 유발할 수있는 잔류 응력을 도입 할 필요없이 밀봉 씰을 달성하는 것입니다. 충전제 금속의 습윤 특성, 표면의 청결성 및 밀봉 공정 중 열 프로파일과 같은 요인이 중요합니다.
최근의 발전은 산화를 방지하기 위해 진공 또는 불활성 가스 환경과 같은 제어 된 대기에 의해 산화되어야하는 공정을 개선하는 데 중점을 두었습니다. 또한, 표면 처리 (예 : 스퍼터링 또는 플레이트 플레이트)는 금속의 습윤을 향상시켜 더 강한 밀봉을 초래할 수 있습니다.
HTCC와 금속 레이저 장치 포장의 조합은 극한 온도, 압력 또는 부식성 물질에 노출 된 가혹한 환경에서 특히 유리합니다. 석유 및 가스 탐사, 항공 및 군용 응용 프로그램과 같은 산업 분야는 이러한 기술의 견고성에 의존합니다.
예를 들어, 오일 웰에 사용되는 다운 홀 센서는 200 ° C 이상의 온도에서 최대 30,000psi의 압력으로 작동합니다. 사용하면 HTCC 포장에서 금속 씰을 이러한 조건에서 신뢰할 수있는 성능을 보장합니다.
요컨대, HTCC 및 금속 레이저 장비 포장의 금속 밀봉 재료가 제공하는 주요 링크는 전자 기술 개발에 중요합니다. 이러한 구성 요소의 통합은 까다로운 환경에서 장치 무결성, 성능 및 수명을 보장합니다. 전자 산업의 지속적인 개발로 인해 금속 밀봉 및 고급 포장의 역할이 점점 더 중요 해지고 혁신을 촉진하고 다양한 부문의 새로운 응용 프로그램을 촉진 할 것입니다.
