陶瓷劈刀的演变,很大程度上取决于键合线材的变化。虽然金线、铜线、银线都是可靠的键合线材,但随着黄金价格的飙升,具有比金线更好的导电性、导热性和机械强度,且更便宜的铜线被公认为是***有希望取代金线的线材。同时,铜的金属间化合物生长速度远远比金慢,因此不会产生柯肯德尔空洞,使得铜线键合的接头性能优于金丝键合。
但是,铜线在热循环中的可靠性远远比金线差,由于铜线比金线、合金线更硬,在引线键合的时候需要用更大的超声波和更大粘接力,这些因素都会影响焊接点一侧基片的力学性能(开裂,变形)和劈刀的使用的。目前,基板和铜键合线的制造商都在通过提高基板和铜线的性能来减轻或避免这些问题的产生。
目前,对于替代较细和超细的金线的铜线,还需要解决配套的一些问题,如键合劈刀的设计及其材料的改进。由于铜的硬度是金的2倍,要求陶瓷劈刀需要具有更高的耐磨损性能及可靠性,可行的一些措施有:在氧化铝材料中加入氧化锆(ZrO2)增加劈刀材料的韧性和耐磨性,即增韧氧化铝(ZTA);另外,在经过锆增韧的材料中增加铬(Cr)也可提高硬度,形成全新材料发展方向(ZTA-Cr),其烧结后形成的红色材料颜色也使得劈刀材料在肉眼上可加于区分。 此外,还需要提高劈刀头部维持表面粗糙度的能力,因为采用好的表面粗糙度制造方法能够保证劈刀在键合焊接的时候不容易磨损劈刀表面的粗糙度,保证劈刀的键合抓线力。同时,还需尽可能在保证表面粗糙度的前提下(Ra≤1,Rz≤1.5),尽可能增加表面突出的波峰的数量,从而增加劈刀和硬键合线的接触面积,从而增加劈刀的使用寿命。
随着科技和工业化生产的发展,能源、资源、三废治理等问题更加受到重视。尤其是生***工、精细化工、能源材料等高技术领域的迅速发展,对液、固分离技术的研究和开发提出更高的要求,高分离精度、高运行效率的微孔过滤技术及微孔过滤材料愈来愈引起人们的重视。微孔陶瓷材料由于具有孔隙率高、透气阻力小、可控孔径、清洗再生方便以及耐高温、高压、耐化学介质腐蚀等特点,在许多领域具有较大的应用市场。以微孔陶瓷材料做过滤介质的陶瓷微过滤技术及陶瓷过滤装置由于其不仅解决了高温、高压、强酸碱和化学溶剂介质等难过滤问题,而且由于本身具有过滤精度高、洁净状态好以及容易清洗、使用寿命长等特点,目前已在石油、化工、制药、食品、环保和水处理等领域得到广泛应用。
进入新世纪以来,中材高新先后承担了科技部中小型企业创新项目、科研院所社会公益项目、科技部技术开发研究专项资金项目及***863计划等重大科研项目的研究工作。目前,在微孔陶瓷材料的制备工艺及性能检测、陶瓷过滤器的设计及应用、陶瓷微滤膜及高温气体净化用陶瓷过滤材料及过滤装置的研制及开发方面具国内地位。
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