A tecnologia de metalização de cerâmica de alumina impulsiona a inovação nas áreas de novas energias e equipamentos elétricos de alta-tensão.

Com o rápido desenvolvimento de novos veículos energéticos, sistemas de armazenamento de energia, transporte ferroviário e equipamentos de automação industrial, a demanda por materiais isolantes de alta-confiabilidade continua a crescer. Como principal representante de materiais cerâmicos avançados, a cerâmica de alumina, com suas excelentes propriedades de isolamento, resistência a altas-temperaturas e resistência mecânica, tornou-se um material básico indispensável nas indústrias eletrônica e elétrica. Nos últimos anos, as inovações tecnológicas em torno da metalização de cerâmicas de alumina avançaram continuamente, trazendo novas oportunidades de desenvolvimento para os campos de relés de alta-tensão, contatores HVDC e embalagens de semicondutores de potência.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

As cerâmicas de alumina podem ser divididas em duas categorias principais de acordo com seu teor de alumina: alta-pureza e comum. As cerâmicas de alumina de alta-pureza normalmente têm um teor de alumina superior a 99%, possuem excelentes propriedades de isolamento elétrico e resistência a altas-temperaturas, e são amplamente utilizadas em-dispositivos eletrônicos de última geração, embalagens de semicondutores e novos sistemas de energia. As cerâmicas de alumina comuns, devido ao seu bom desempenho geral, são amplamente utilizadas em peças-resistentes ao desgaste, isolamento elétrico, componentes estruturais e equipamentos industriais.

 

Nos dispositivos eletrônicos modernos, as próprias cerâmicas são materiais isolantes; portanto, sua aplicação em sistemas de circuitos geralmente requer metalização superficial. Ao formar uma camada metálica estável e robusta na superfície cerâmica, funções como condutividade, soldagem e transmissão de sinal podem ser alcançadas. Esses tipos de cerâmica metalizada de alumina para aplicações eletrônicas tornaram-se um componente importante de novos veículos de energia, equipamentos elétricos de alta-tensão e sistemas de controle industrial.

 

O desenvolvimento da tecnologia de metalização cerâmica passou por várias etapas. Atualmente, os processos comuns na indústria incluem principalmente processos de filme-espesso, processos de ligação direta de cobre (DBC), processos de revestimento direto de cobre (DPC), processos de cerâmica-co{3}}de baixa temperatura (LTCC) e processos de cerâmica co-de alta temperatura (HTCC). Diferentes processos têm características próprias em termos de custo, condutividade, precisão de processamento e confiabilidade.

 

Os processos de filme-espesso têm vantagens como tecnologia madura e adequação para aplicações-de alta corrente e, portanto, têm sido usados ​​há muito tempo na fabricação de circuitos eletrônicos e módulos de potência. No entanto, devido a limitações na precisão do circuito, alta rugosidade superficial e certas limitações na adesão, sua aplicação em produtos eletrônicos de alta{3}}densidade é um tanto restrita.

 

Os processos DBC, ao conseguirem ligação direta entre a camada de cobre e o substrato cerâmico, podem atingir excelente condutividade térmica e capacidade de{0}}transporte de corrente e, portanto, são amplamente utilizados no campo de módulos de alta-potência. Especialmente no processo de fabricação de carcaças de cerâmica metalizada para semicondutores de potência, a tecnologia DBC pode efetivamente melhorar a eficiência de dissipação de calor e a estabilidade operacional dos dispositivos. Porém, devido ao seu complexo processo de fabricação e aos altos custos de produção, sua aplicação está relativamente concentrada no mercado-de alta tecnologia.

A tecnologia DPC (Digital Curve Polymer), por outro lado, equilibra alta precisão de circuito e bom nivelamento de superfície, atendendo às necessidades de desenvolvimento de dispositivos eletrônicos miniaturizados. Com o rápido desenvolvimento de novos veículos energéticos e equipamentos eletrônicos de potência inteligentes, a demanda do mercado por cerâmicas metalizadas de alta{1}}precisão continua a crescer, impulsionando a atualização contínua das tecnologias de fabricação relacionadas.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

As tecnologias LTCC (revestimento cerâmico de baixa-temperatura) e HTCC (revestimento cerâmico de alta-temperatura) são usadas principalmente na fabricação de estruturas cerâmicas multicamadas. Embora possam alcançar integração complexa de circuitos, ainda enfrentam certos desafios em termos de controle dimensional, estabilidade de processo e custos de produção. Portanto, no campo de componentes estruturais de isolamento elétrico de alto-desempenho, a indústria está continuamente explorando soluções mais avançadas.

 

Nos últimos anos, com o desenvolvimento de processamento a laser, revestimento de precisão e tecnologias de formação 3D, os processos de metalização de cerâmica de alumina começaram a se desenvolver em direção a maior precisão, maior resistência de adesão e estruturas mais complexas. Especialmente nos sistemas de alta-tensão de novos veículos de energia, os principais componentes, como a carcaça de cerâmica de alumina do relé EV, o contator cerâmico DC de alta tensão e o invólucro de cerâmica de alta pureza do contator HVDC para relé, impõem maiores demandas à qualidade da metalização cerâmica.

 

Relés e contatores CC de alta-tensão precisam operar de forma estável por longos períodos em ambientes com tensões de centenas ou até milhares de volts. Portanto, o invólucro de cerâmica não deve apenas possuir excelentes propriedades de isolamento, mas também garantir um desempenho confiável de conexão de metal-com{3}}metal. Para este fim, a indústria adota amplamente a tecnologia Cerâmica Metalizada de Alumina para Colagem para garantir uma ligação estável entre os terminais metálicos e a estrutura cerâmica, melhorando assim a confiabilidade geral do produto.

 

No setor de veículos de nova energia, a caixa cerâmica de alumina EV e o envelope cerâmico de relé de alumina para automóveis elétricos tornaram-se componentes cruciais de relés de alta-tensão. Esses produtos podem resistir efetivamente a arcos elétricos, ambientes de{2}}alta temperatura e estresse mecânico-de longo prazo, fornecendo garantia de segurança para sistemas de gerenciamento de bateria, sistemas de carregamento e sistemas de controle de acionamento.

 

Enquanto isso, com o avanço da fabricação inteligente, a tecnologia de usinagem de precisão das peças cerâmicas de alumina continua a amadurecer, permitindo que os componentes estruturais cerâmicos alcancem geometrias mais complexas e tolerâncias dimensionais mais rigorosas. Isso oferece mais possibilidades para inovação de projeto em relés-de última geração, contatores e módulos eletrônicos de potência.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Atualmente, a tecnologia de metalização de cerâmica de alumina é amplamente utilizada em cerâmica metalizada para equipamentos elétricos, módulos semicondutores de potência, relés de alta-tensão, sistemas de armazenamento de energia e equipamentos de controle de automação industrial. Entre eles, produtos como caixas de relés de cerâmica metalizada de alta temperatura e tubos isolantes de cerâmica metalizada que metalizam peças cerâmicas estão gradualmente se tornando componentes importantes de sistemas elétricos de alta-confiabilidade.

 

No futuro, com o avanço contínuo da nova indústria de energia, dos sistemas de transmissão e distribuição de corrente contínua de alta-tensão e da construção de redes inteligentes, a demanda do mercado porCerâmica de Alumina Metalizada para Componentes Elétricosespera-se que aumente ainda mais. Maior precisão, maior confiabilidade e tecnologias de metalização cerâmica mais complexas se tornarão uma importante direção tecnológica que impulsionará a atualização da indústria eletrônica e elétrica, fornecendo suporte sólido para a próxima geração de equipamentos eletrônicos de potência de alto-desempenho.