Obtenir une métallisation robuste : la clé d'une résistance d'adhérence et d'une soudabilité supérieures

Les performances et la longévité d'un substrat de circuit céramique dépendent de la qualité de sa métallisation de surface. Le placage de nickel chimique fournit une excellente base, mais son plein potentiel n'est atteint que grâce à un traitement thermique soigneusement contrôlé. Les fours à bande à mailles sous atmosphère azote-hydrogène de Tailord sont conçus avec précision pour ce processus critique post-placage. Nous offrons la combinaison parfaite d'une atmosphère réductrice et d'un profil thermique uniforme pour transformer la couche Ni-P telle que plaquée en une interface fortement liée, très fiable et facilement soudable, prête pour la fixation de la puce, la liaison filaire ou la soudure de composants.

Applications clés et avantages du processus pour le recuit du nickel sur substrat céramique :

1. Cristallisation de la couche Ni-P amorphe : Le nickel chimique tel que déposé est amorphe. Notre cycle thermique contrôlé entraîne avec précision le processus de cristallisation, formant une phase Ni₃P stable et des cristallites de nickel. Cette transformation est fondamentale pour obtenir une métallisation stable et prévisible avec des propriétés mécaniques et électriques constantes.

2. Adhérence améliorée au substrat céramique : Le traitement thermique favorise l'interdiffusion et la formation d'une forte liaison chimique à l'interface critique nickel-céramique (par exemple, Al₂O₃, AlN). Cela améliore considérablement la résistance au pelage, garantissant que la métallisation résiste aux cycles thermiques et aux contraintes mécaniques ultérieurs sans délaminage.

3. Optimisation pour la fixation de puces et la soudabilité : Le processus crée une surface de nickel propre, exempte d'oxydes et homogène. Ceci est idéal pour former des joints de soudure solides et sans vide lors de l'assemblage des composants et fournit une excellente surface pour la fixation de puces en époxy ou en argent fritté, ce qui est essentiel pour la fiabilité des modules de puissance.

4. Détente des contraintes dans la couche plaquée : Le profil de chauffage et de refroidissement soigneusement conçu réduit efficacement les contraintes intrinsèques générées pendant le processus de placage chimique. Cela empêche le gauchissement des substrats minces et minimise le risque de micro-fissuration dans la couche de nickel, ce qui pourrait entraîner une défaillance prématurée.

5. Réduction puissante des oxydes pour une surface impeccable : Le composant hydrogène de l'atmosphère N₂-H₂ agit comme un puissant agent réducteur, garantissant que la surface du nickel reste complètement exempte d'oxydes tout au long du cycle de traitement thermique. Ceci est primordial pour obtenir un mouillage parfait lors des opérations de soudure ou de brasage ultérieures.

6. Traitement à haut volume pour l'électronique de puissance : Conçus pour un fonctionnement continu 24h/24 et 7j/7, nos fours à bande à mailles sont idéaux pour la production de masse de substrats en cuivre à liaison directe (DBC) ou brasés avec des métaux actifs (AMB) qui nécessitent une finition finale au nickel, répondant aux exigences de débit élevé des industries des véhicules électriques et des énergies renouvelables.

7. Uniformité de température exceptionnelle pour une cohérence : Avec une uniformité de température garantie de ±3 °C sur toute la bande, chaque zone de chaque substrat reçoit un traitement thermique identique. Cela garantit une adhérence, une structure de phase et une soudabilité constantes sur l'ensemble du lot de production.

8. Prévention de la ségrégation du phosphore et de la « plaie pourpre » : Un profil de température et de temps précisément contrôlé est crucial pour empêcher la ségrégation excessive du phosphore à la surface, ce qui peut former des phosphures fragiles (un phénomène parfois appelé « plaie pourpre ») et dégrader la résistance de la liaison et la fiabilité des joints de soudure.

9. Atmosphère sur mesure pour la gestion du phosphore : Le rapport N₂-H₂ peut être optimisé pour gérer la chimie de surface. Un composant légèrement oxydant peut parfois être introduit pour oxyder légèrement tout phosphore ségrégué, empêchant ses effets néfastes, tandis que l'hydrogène garantit que le nickel lui-même reste réduit.

10. Création d'une barrière de diffusion : La couche de nickel correctement traitée thermiquement agit comme une barrière de diffusion efficace entre la couche de cuivre (dans les substrats DBC) et la soudure, empêchant la formation d'intermétalliques étain-cuivre fragiles qui peuvent compromettre l'intégrité des joints au fil du temps et en fonctionnement à haute température.

Associez-vous à Tailord pour construire les fondations de vos circuits de puissance et haute fréquence. Nos solutions de traitement thermique transforment une simple couche plaquée en une métallisation robuste et performante qui assure la fiabilité à long terme de vos systèmes électroniques les plus exigeants.

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