1980-يىللاردىن باشلاپ، ئېلېكترونلۇق توك يوللىرىنىڭ بىر گەۋدىلىشىش زىچلىقى يىللىق سۈرئىتى 1.5 ھەسسە ياكى ئۇنىڭدىنمۇ تېز سۈرئەتتە ئېشىپ كەلدى. يۇقىرى بىر گەۋدىلىشىش توك زىچلىقىنىڭ ئېشىشى ۋە ئىشلىتىش جەريانىدا ئىسسىقلىقنىڭ پەيدا بولۇشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ.ئەگەر بۇ ئىسسىقلىق ئۈنۈملۈك تارقىلىپ كەتمىسە، ئىسسىقلىق بۇزۇلۇشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىپ، ئېلېكترونلۇق زاپچاسلارنىڭ ئۆمرىنى قىسقارتىۋېتىدۇ.
كۈنسېرى ئېشىپ بېرىۋاتقان ئىسسىقلىق باشقۇرۇش تەلىپىنى قاندۇرۇش ئۈچۈن، يۇقىرى ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچانلىقىغا ئىگە ئىلغار ئېلېكترونلۇق ئورالما ماتېرىياللىرى كەڭ كۆلەمدە تەتقىق قىلىنىۋاتىدۇ ۋە ئەلالاشتۇرۇلۇۋاتىدۇ.
ئالماس/مىس بىرىكمە ماتېرىيال
01 ئالماس ۋە مىس
ئەنئەنىۋى ئورالما ماتېرىياللىرىغا كېرامىكا، سۇلياۋ، مېتال ۋە ئۇلارنىڭ قېتىشمىلىرى كىرىدۇ. BeO ۋە AlN قاتارلىق كېرامىكا ماتېرىياللىرى يېرىم ئۆتكۈزگۈچلەرگە ماس كېلىدىغان CTE، ياخشى خىمىيىلىك مۇقىملىق ۋە ئوتتۇراھال ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچانلىقىغا ئىگە. قانداقلا بولمىسۇن، ئۇلارنىڭ مۇرەككەپ پىششىقلاپ ئىشلىنىشى، يۇقىرى باھاسى (بولۇپمۇ زەھەرلىك BeO) ۋە مۇرتقا بولۇشى قوللىنىشچانلىقىنى چەكلەيدۇ. سۇلياۋ ئورالما باھاسى تۆۋەن، يېنىك ۋە ئىسسىقلىق ساقلاش ئىقتىدارىغا ئىگە، ئەمما ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچانلىقى ناچار ۋە يۇقىرى تېمپېراتۇرا تۇراقسىزلىقىغا دۇچ كېلىدۇ. ساپ مېتاللار (Cu, Ag, Al) يۇقىرى ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچانلىقىغا ئىگە، ئەمما CTE ئارتۇقچە، قېتىشمىلار (Cu-W, Cu-Mo) بولسا ئىسسىقلىق ئۈنۈمىگە تەسىر كۆرسىتىدۇ. شۇڭا، يۇقىرى ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچانلىقى ۋە ئەڭ ياخشى CTE نى تەڭپۇڭلاشتۇرىدىغان يېڭى ئورالما ماتېرىياللىرىغا جىددىي ئېھتىياج بار.
| كۈچەيتىش | ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچانلىقى (W/(m·K)) | CTE (×10⁻⁶/℃) | زىچلىقى (g/cm³) |
| ئالماس | 700–2000 | 0.9–1.7 | 3.52 |
| BeO زەررىچىلىرى | 300 | 4.1 | 3.01 |
| AlN زەررىچىلىرى | 150–250 | 2.69 | 3.26 |
| SiC زەررىچىلىرى | 80–200 | 4.0 | 3.21 |
| B₄C زەررىچىلىرى | 29–67 | 4.4 | 2.52 |
| بور تالاسى | 40 | ~5.0 | 2.6 |
| TiC زەررىچىلىرى | 40 | 7.4 | 4.92 |
| Al₂O₃ زەررىچىلىرى | 20–40 | 4.4 | 3.98 |
| SiC مۈشۈكلىرى | 32 | 3.4 | – |
| Si₃N₄ زەررىچىلىرى | 28 | 1.44 | 3.18 |
| TiB₂ زەررىچىلىرى | 25 | 4.6 | 4.5 |
| SiO₂ زەررىچىلىرى | 1.4 | <1.0 | 2.65 |
ئالماسئەڭ قاتتىق تەبىئىي ماتېرىيال (Mohs 10)، يەنە ئالاھىدە ئالاھىدىلىككە ئىگە.ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچانلىقى (200–2200 W/(m·K)).
ئالماس مىكرو پاراشوكى
مىس, بىلەن يۇقىرى ئىسسىقلىق/ئېلېكتر ئۆتكۈزۈشچانلىقى (401 W/(m·K))، ئېلاستىكىلىق ۋە تەننەرخ ئۈنۈمى قاتارلىق ئامىللار IC لاردا كەڭ قوللىنىلىدۇ.
بۇ خۇسۇسىيەتلەرنى بىرلەشتۈرۈپ،ئالماس / مىس (Dia / Cu) بىرىكمىسى—Cu ماترىتسا، ئالماس بولسا كۈچەيتكۈچ سۈپىتىدە ئىشلىتىلگەن بولۇپ، كېيىنكى ئەۋلاد ئىسسىقلىق باشقۇرۇش ماتېرىيالى سۈپىتىدە ئوتتۇرىغا چىقماقتا.
02 ئاساسلىق ياساش ئۇسۇللىرى
ئالماس/مىسنى تەييارلاشنىڭ ئورتاق ئۇسۇللىرى: پاراشوك مېتاللورگىيىسى، يۇقىرى تېمپېراتۇرا ۋە يۇقىرى بېسىم ئۇسۇلى، ئېرىتمىگە چۆمدۈرۈش ئۇسۇلى، قويۇپ بېرىش پلازما سىنتېرلاش ئۇسۇلى، سوغۇق پۈركۈش ئۇسۇلى قاتارلىقلارنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ.
بىر زەررىچە چوڭلۇقتىكى ئالماس/مىس بىرىكمىلىرىنىڭ ھەر خىل تەييارلاش ئۇسۇللىرى، جەريانلىرى ۋە خۇسۇسىيەتلىرىنى سېلىشتۇرۇش
| پارامېتىر | پاراشوك مېتاللورگىيىسى | ۋاكۇئۇملۇق ئىسسىق سىقىش | ئۇچقۇن پلازما سىنتېرلاش (SPS) | يۇقىرى بېسىملىق يۇقىرى تېمپېراتۇرا (HPHT) | سوغۇق پۈركۈش | ئېرىتمە سىڭىپ كىرىشى |
| ئالماس تىپى | MBD8 | HFD-D | MBD8 | MBD4 | PDA | MBD8/HHD |
| ماترىتسا | 99.8% Cu پاراشوكى | %99.9 ئېلېكترولىتلىق Cu پاراشوكى | 99.9% Cu پاراشوكى | قېتىشما/ساپ Cu پاراشوكى | ساپ Cu پاراشوكى | ساپ Cu چوڭ مىقداردا/تاياقچە |
| ئىنتېرفېيسنى ئۆزگەرتىش | – | – | – | B، Ti، Si، Cr، Zr، W، Mo | – | – |
| زەررىچە چوڭلۇقى (μm) | 100 | 106–125 | 100–400 | 20–200 | 35–200 | 50–400 |
| ھەجىم نىسبىتى (%) | 20–60 | 40–60 | 35–60 | 60–90 | 20–40 | 60–65 |
| تېمپېراتۇرا (°C) | 900 | 800–1050 | 880–950 | 1100–1300 | 350 | 1100–1300 |
| بېسىم (MPa) | 110 | 70 | 40–50 | 8000 | 3 | 1–4 |
| ۋاقىت (مىنۇت) | 60 | 60–180 | 20 | 6–10 | – | 5–30 |
| نىسپىي زىچلىق (%) | 98.5 | 99.2–99.7 | – | – | – | 99.4–99.7 |
| ئىقتىدار | ||||||
| ئەڭ ياخشى ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچانلىقى (W/(m·K)) | 305 | 536 | 687 | 907 | – | 943 |
كۆپ ئۇچرايدىغان Dia / Cu بىرىكمە تېخنىكىسى تۆۋەندىكىلەرنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ:
(1)پاراشوك مېتاللورگىيىسى
ئارىلاش ئالماس/Cu پاراشوكلىرى سىقىلىدۇ ۋە پىنېرلىنىدۇ. بۇ ئۇسۇل ئەرزان ۋە ئاددىي بولسىمۇ، زىچلىقى چەكلىك، مىكرو قۇرۇلمىلارنىڭ بىردەك ئەمەسلىكى ۋە ئۈلگە ئۆلچىمىنىڭ چەكلىك بولۇشىنى كەلتۈرۈپ چىقىرىدۇ.
Sئۆزئارا باغلىنىشلىق بىرلىك
(1)يۇقىرى بېسىملىق يۇقىرى تېمپېراتۇرا (HPHT)
كۆپ ئۆڭكۈرلۈك بېسىش ماشىنىسى ئارقىلىق، ئېرىتىلگەن Cu ئەڭ ناچار شارائىتتا ئالماس تورلىرىغا سىڭىپ كىرىپ، زىچ بىرىكمە ماتېرىياللارنى ھاسىل قىلىدۇ. قانداقلا بولمىسۇن، HPHT قىممەت باھالىق قېلىپلارنى تەلەپ قىلىدۇ ۋە چوڭ كۆلەمدە ئىشلەپچىقىرىشقا ماس كەلمەيدۇ.
Cئۇبىك بېسىم
(1)ئېرىتمە سىڭىپ كىرىشى
ئېرىتىلگەن مىس بېسىم ياردىمى ياكى كاپىللا ئارقىلىق سىڭىپ كىرىش ئارقىلىق ئالماس دەسلەپكى شەكىللىرىگە سىڭىپ كىرىدۇ. نەتىجىدە ھاسىل بولغان بىرىكمە ماتېرىياللار >446 W/(m·K) ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچانلىقىغا ئېرىشىدۇ.
(2)ئۇچقۇن پلازما سىنتېرلاش (SPS)
ئىمپۇلسلىق توك بېسىم ئاستىدا ئارىلاشما پاراشوكلارنى تېز سۈرئەتتە بىرىكتۈرىدۇ. SPS ئىقتىدارى ئۈنۈملۈك بولسىمۇ، ئالماس پارچىلىرى %65 تىن يۇقىرى بولغاندا تۆۋەنلەيدۇ.
چىقىندى پلازما سىنتېرلاش سىستېمىسىنىڭ سىخېما دىئاگراممىسى
(5) سوغۇق پۈركۈش
پاراشوكلار تېزلەشتۈرۈلۈپ، ئاساسىي قاتلاملارغا قويۇلىدۇ. بۇ يېڭىدىن بارلىققا كەلگەن ئۇسۇل يۈزەكى رەڭنى كونترول قىلىش ۋە ئىسسىقلىق ئىقتىدارىنى تەكشۈرۈشتە قىيىنچىلىقلارغا دۇچ كېلىدۇ.
03 ئىنتېرفېيسنى ئۆزگەرتىش
بىرىكمە ماتېرىياللارنى تەييارلاش ئۈچۈن، زاپچاسلار ئارىسىدىكى ئۆز-ئارا ھۆللىنىش بىرىكمە جەرياننىڭ زۆرۈر شەرتى بولۇپ، يۈز يۈزى قۇرۇلمىسى ۋە يۈز يۈزى باغلىنىش ھالىتىگە تەسىر كۆرسىتىدىغان مۇھىم ئامىل. ئالماس بىلەن مىس ئوتتۇرىسىدىكى يۈز يۈزىدىكى ھۆللىنىشسىز ھالەت يۈز يۈزىنىڭ ئىسسىقلىق قارشىلىقىنى ناھايىتى يۇقىرى قىلىدۇ. شۇڭا، ھەر خىل تېخنىكىلىق ئۇسۇللار ئارقىلىق ئىككىسى ئوتتۇرىسىدىكى يۈز يۈزىدە ئۆزگەرتىش تەتقىقاتىنى ئېلىپ بېرىش ناھايىتى مۇھىم. ھازىر ئالماس بىلەن مىس ماترىتسىسى ئوتتۇرىسىدىكى يۈز يۈزى مەسىلىسىنى ياخشىلاشنىڭ ئاساسلىقى ئىككى ئۇسۇلى بار: (1) ئالماسنىڭ يۈز يۈزىنى ئۆزگەرتىش بىر تەرەپ قىلىش؛ (2) مىس ماترىتسىسىنى قېتىشما بىر تەرەپ قىلىش.
ئۆزگەرتىش سىخېما دىئاگراممىسى: (a) ئالماس يۈزىگە بىۋاسىتە قاپلاش؛ (b) ماترىتسا قېتىشمىسى
(1) ئالماسنىڭ يۈزەكى ئۆزگەرتىلىشى
Mo، Ti، W ۋە Cr قاتارلىق ئاكتىپ ئېلېمېنتلارنى كۈچەيتىش باسقۇچىنىڭ يۈزەكى قەۋىتىگە قاپلاش ئالماسنىڭ يۈزەكى خۇسۇسىيىتىنى ياخشىلاپ، ئۇنىڭ ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچانلىقىنى ئاشۇرالايدۇ. پىلاستىنكا بىلەن پىششىقلاپ ئىشلەش يۇقىرىدىكى ئېلېمېنتلارنىڭ ئالماس پاراشوكىنىڭ يۈزەكى كاربون بىلەن رېئاكسىيە قىلىپ، كاربىد ئۆتكۈنچى قەۋىتىنى ھاسىل قىلىشىغا شارائىت ھازىرلايدۇ. بۇ ئالماس بىلەن مېتال ئاساسى ئوتتۇرىسىدىكى ھۆللىنىش ھالىتىنى ئەلالاشتۇرىدۇ، ھەمدە قاپلاش ئالماسنىڭ قۇرۇلمىسىنىڭ يۇقىرى تېمپېراتۇرىدا ئۆزگىرىشىنىڭ ئالدىنى ئالىدۇ.
(2) مىس ماترىتسىسىنى قېتىشتۇرۇش
ماتېرىياللارنى بىرىكمە پىششىقلاپ ئىشلەشتىن بۇرۇن، مېتال مىسقا ئالدىن قېتىشما بىر تەرەپ قىلىش ئېلىپ بېرىلىدۇ، بۇ ئادەتتە يۇقىرى ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچانلىقىغا ئىگە بىرىكمە ماتېرىياللارنى ئىشلەپچىقىرىشقا ياردەم بېرىدۇ. مىس ماترىتسىسىدىكى ئاكتىپ ئېلېمېنتلارنى قوشۇش ئالماس بىلەن مىس ئوتتۇرىسىدىكى ھۆللىنىش بۇلۇڭىنى ئۈنۈملۈك تۆۋەنلىتىپلا قالماي، يەنە رېئاكسىيەدىن كېيىن ئالماس/Cu چېگرىسىدىكى مىس ماترىتسىسىدا قاتتىق ئېرىيدىغان كاربىد قەۋىتىنى ھاسىل قىلالايدۇ. بۇ ئۇسۇلدا، ماتېرىيال چېگرىسىدىكى بوشلۇقلارنىڭ كۆپىنچىسى ئۆزگەرتىلىپ تولدۇرۇلىدۇ، شۇنىڭ بىلەن ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچانلىقى ياخشىلىنىدۇ.
04 خۇلاسە
ئەنئەنىۋى ئورالما ماتېرىياللىرى ئىلغار چىپلاردىن چىققان ئىسسىقلىقنى كونترول قىلىشتا كەمچىلىككە ئۇچرايدۇ. تەڭشىگىلى بولىدىغان CTE ۋە ئىنتايىن يۇقىرى ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچانلىقىغا ئىگە دىئا/كۇ بىرىكمىلىرى كېيىنكى ئەۋلاد ئېلېكترون مەھسۇلاتلىرى ئۈچۈن ئۆزگەرتىش كىرگۈزۈش چارىسى بولۇپ ھېسابلىنىدۇ.
سانائەت ۋە سودىنى بىر گەۋدىلەشتۈرگەن يۇقىرى تېخنىكىلىق كارخانا بولۇش سۈپىتى بىلەن، XKH شىركىتى ئالماس/مىس بىرىكمىلىرى ۋە SiC/Al ۋە Gr/Cu قاتارلىق يۇقىرى ئۈنۈملۈك مېتال ماترىسسا بىرىكمىلىرىنى تەتقىق قىلىش، تەرەققىي قىلدۇرۇش ۋە ئىشلەپچىقىرىشقا ئەھمىيەت بېرىپ، ئېلېكترونلۇق ئورالما، ئېنېرگىيە مودۇلى ۋە ئاۋىئاتسىيە ساھەلىرى ئۈچۈن 900W/(m·K) دىن يۇقىرى ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈشچانلىقىغا ئىگە يېڭىلىق يارىتىشچان ئىسسىقلىق باشقۇرۇش چارىلىرى بىلەن تەمىنلەيدۇ.
XXKH'ئالماس مىس قاپلانغان لامىنات بىرىكمە ماتېرىيالى:
ئېلان قىلىنغان ۋاقىت: 2025-يىلى 5-ئاينىڭ 12-كۈنى