Mo粉对95瓷金属化工程化生产的影响

本文采用两种不同的Mo粉处理工艺,将Mo粉中团聚体打开,获得粒度较小的Mo粉体,然后,找出适合处理后的Mo粉丝网印刷工艺.结果发现,Mo粉通过湿磨工艺处理后,D50可以降至1.78μm.用该种粉体金属化后的95％ Al2O3陶瓷,其金属化层致密、均匀,封接强度较干磨工艺处理Mo获得的金属化封接强度提高了2.5倍,达到350MPa以上.     

金属化层表面状况的不同处理方法对陶瓷金属封接强度的影响

针对陶瓷金属封接,分别采取了打磨法和酸洗法两种不同的方法对陶瓷金属化层的表面状况进行处理,得到了两种不同的表面状态。利用划痕测试法,分析比较了两种方法制备试验件表面的电镀镍层的结合力情况。进行抗拉实验,研究比较了采用两种不同方法处理后的陶瓷抗拉试验件的封接强度。研究表明,酸洗法对金属化陶瓷表面的处理可以使金属化层得到更为良好的表面状态,是一种可以提高陶瓷金属封接强度的有效可行的方法。     

陶瓷的钨金属化

实验测定了钨金属化陶瓷的封接特性。纯钨粉成功地用于金属化94％氧化铝瓷。获得的平均封接强度为12000磅/吋~2。对金属化层进行了分析,发现钨没有扩散到陶瓷中去。陶瓷-金属封接最常采用烧结金属粉末法。此工艺所用的金属化配方之主要成份是钼和一些为增加封接强度而用的种种附加物,这些附加物我们都熟悉,常用金属氧化物来代替其纯金属。除某些临界条件应用外,如果涂层厚度和密度能保持各片都均匀,则用这些金属化混合物会得到良好的效果。而在某些条件下,钼-锰或钼-钛金属化的性能反而不利。虽然所用的钼本身并不向陶瓷扩散,但共它成分如锰,     

陶瓷纳米金属化技术

在陶瓷金属化层中加入α Al2O3等超微复合粉体,取得了金属化层致密、封接强度提高和金属化温度降低的明显效果。     

微电子陶瓷封装的金属化技术

由于陶瓷具有优良的综合特性，被广泛用于高可靠性微电子封装，而多层陶瓷的金属化技术是微电子陶瓷封装的关键技术之一。本文介绍了多层陶瓷共烧工艺技术，开展了3种不同粒度的W粉与陶瓷的匹配烧结试验及金属化强度测试，首先通过W粉粒径分布测试，确定了3种试验w粉的粒度；其次进行了收缩率匹配实验，确定3号W粉与陶瓷A的匹配性最好，平均翘曲度为0．005，2号W粉与陶瓷B的匹配性最好，平均翘曲度为0．008；最后测试了金属化抗拉强度，3种粒度的W粉金属化层都能与陶瓷B形成好的结合强度。实验表明，合理的W粉粒度选择有利于提高金属化与陶瓷的匹配烧结质量及金属化的可靠性。     

活化Mo-Mn法陶瓷金属化时Mo表面的化学态——AES和XPS在封接机理上的应用

在金属化时Mo粉表面是处于金属态还是氧化态是一个很有意义的问题,这对全面理解和深入研究活化Mo—Mn法封接机理至关重要。纵观几十年来封接机理的研究历史,深感对此问题认识不足。几乎国内外的封接专家都把陶瓷——金属封接仅仅看成是陶瓷和金属化层界面的粘接,而忽视了玻璃相和Mo颗粒烧结体这一方面的粘接,这是很不全面的。这方面的代表人物有Floyd等,他认为:通常Ni—Mo界面之间粘接强度最高,Mo层之中粘接强度中等,而金属化层-陶瓷界面之间粘接强度最薄弱,故将着眼点放在后者。事实上,这是相对的,它们随着配方和工艺因素的     

“开桶即用”陶瓷金属化专用钼粉的开发与应用

本文概述了陶瓷金属化专用钼粉开发的重要性和现状,汇总并分析了钼粉相关的国家标准、行业采购标准及表征方法;结合“开桶即用”陶瓷金属化专用钼粉的开发与应用,重点探讨了激光粒度测试的重复性和准确性、主含量Mo的测定及钼粉工艺适应性等问题;仅通过金属化工艺微调,即可使专用钼粉获得成功应用,同时提高陶瓷金属化产品质量、节能降耗、替代进口.     

氮化铝陶瓷的氧化机理研究

本文研究了不同氧化处理下氮化铝陶瓷的氧化情况,并使用Mo-Mn法进行金属化,测试封接强度及气密性,从而探究氮化铝瓷的氧化机制,氮化铝基瓷与氧化层之间的结合。结果表明:经过1100℃/1h高温氧化处理,氮化铝陶瓷表面几乎没有氧化。在1250℃/1h、1250℃/2h,表面生成了氧化铝,氧化层主晶相为AlN与Al2O3;在1350℃/1h下,氧化层主晶相为Al2O3;氧化层表面有明显的裂纹,均漏气。对不同处理后的氧化铝层表面进行Mo-Mn法金属化,当氧化层厚度较薄时,断裂发生在氧化层。氮化铝瓷与氧化铝层之间的结合机理可能是在两者之间产生了AlON等中间物,从而实现了氮化铝瓷与氧化层之间牢固的连接。     

99%BeO陶瓷两种金属化膏系的研究

我国自六十年代初期开始对氧化铍陶瓷及其金属化工艺进行研究,最初BeO陶瓷金属化是在Al_2O_3陶瓷金属化的Mo-Mn-Si膏系的基础上进行的。99%BeO陶瓷具有良好的导热与绝缘性能,应用范围十分广泛。但用户对其金属化层的抗拉强度及热阻都提出了相当苟刻的要求,而采用Mo-Mn-Si膏系是难以达到的。因此,必须研究新的膏系。本文所研究的金属化膏中,采用导热更好的钨粉来代替钼粉,进行了W-Y_2O_3和W-La_2O_3两种金属化膏系的研究。研究结果表明:两种膏系均在含钨量为90%时,使金属化层抗拉强度达到最大值。此时,W-10%Y_2O_3膏的σ_B=194.7MPa(19.85kgf.mm~(-2));W-10%La_2O_3膏的σ_B=133.8MPa(13.64kgf·mm~(-2)),其烧结温度分别为1740℃和1880℃。在上述两种金属化膏中,W-10%Y_2O_3膏比W-10%La_2O_3膏金属化层抗拉强度大,金属化层烧结温度低,金属化工艺更为稳定,涂膏时对环境温度不敏感,并且抗拉强度值的分散也较小。所以,W-10% Y_2O_3膏是99% BeO陶瓷金属化较为理想的膏料。该两种膏的BeO陶瓷金属化制品,均已用于微波功率晶体管产品中。本文还对BeO陶瓷金属化层拉力试验件及其模具夹具进行了研究和设计,研究结果表明其设计结构合理,操作方便,可保证金属化层抗拉强度具有很好的重复性。     

氧化铝陶瓷的Mo-Mn-Ti-Si-Al系统膏剂金属化工艺研究

用Mo-Mn-Ti-Si-Al系统膏剂金属化两种氧化铝陶瓷材料。封接强度实验结果表明,Mo-Mn-Ti-Si-Al系统膏剂不适宜高纯Al2O3陶瓷的金属化封接,而比较适宜95%Al2O3陶瓷的金属化封接。用该膏剂金属化95%Al2O3陶瓷,其焊接强度最高值可达150MPa以上。通过显微结构分析发现,高纯Al2O3陶瓷的金属化机理与95%Al2O3陶瓷金属化的机理不同,前者中玻璃相仅仅通过高温熔解-沉析与表面的Al2O3晶粒反应,后者金属化层内玻璃相与陶瓷内玻璃相相互迁移渗透。     

氧化铝陶瓷的低温钼金属化研究

采用BaO-Al2O3-SiO2（BAS）微晶玻璃的母体玻璃作为烧结助剂,在氧化铝陶瓷表面低温烧结Mo金属化层。研究了金属化烧结温度及BAS含量对样品抗拉强度的影响,讨论了金属化机理。结果表明：以BAS微晶玻璃的母体玻璃作为烧结助剂,可在1500~1550℃烧成Mo金属化层,金属化层致密,连接样品的抗拉强度大于260 MPa。     

改性氧化铝陶瓷的抗弯强度和显微结构

用油酸对Al2O3粉末进行表面改性,研究了表面改性工艺对陶瓷致密性、抗弯强度及显微结构的影响。对改性机理进行了探讨。结果表明:改性粉末在1600℃保温2h制备的Al2O3陶瓷,相对密度达到98.9%,抗弯强度达393MPa。利用油酸与粉末表面羟基反应形成非极性有机表层结构,消除粉末间的硬团聚,降低压制过程中的内摩擦力,从而改善坯体的均匀性和致密性,提高陶瓷的抗弯强度。     

用Weibull分布函数选取陶瓷金属化的配方

介绍如何结合运用Weibull分布函数来选取陶瓷金属化配方的方法,从本文的试验结果可知,对陶瓷金属化配方的选取应该结合平均封接强度和Weibull模数两个指标进行选取。     

压电陶瓷表面金属化工艺的改进

分别采用磁控溅射技术及真空蒸发技术对压电陶瓷基片进行表面金属化处理,比较了该两种工艺对压电陶瓷基片表面金属电极的银层结合力、耐焊接热特性的影响.结果表明,较之真空蒸发技术,磁控溅射技术可使压电陶瓷基片表面金属电极的银层结合力提高103％,耐焊接热时间大于30 s;该技术还可提高压电陶瓷基片表面金属化的处理效率,使贵金属...     

活化Mo-Mn法中低温烧成技术研究

以降低活化Mo-Mn法烧成温度为目的,利用MnO-Al₂O₃-SiO₂相图,设计了17组金属化配方,通过拉力测试、X射线衍射物相分析、扫描电镜测试及能谱分析,研究了不同活化剂配方对金属化层力学性能及显微结构的影响。本试验成功将活化Mo-Mn法烧结温度降低至1350℃,得到的金属化层显微结构致密均匀,力学性能及气密性良好,其三点封接强度可达470 MPa,远超行业标准。     

Pb-Free Glass Paste: A Metallization-Free Die-Attachment Solution for High-Temperature Application on Ceramic Substrates

A lead-free glass frit paste as a die-attach material for high-temperature microelectronic application is proposed in this study. The glass paste containing Bi-based powder with a moderate amount of solvent was used for joining Si dice on ceramic substrates without any metallization preparation for either of the bonding surfaces. The die was bonded to a ceramic substrate at 430°C for 10 min. The study focuses on the mechanical and microstructural characterization of the joints with Si dice on two different types of ceramic substrate. Shear strength measurements were carried out at both ambient and 250°C to evaluate room- and high-temperature performance. Furthermore, the effect of aging at 300°C for 500 h on the mechanical properties is presented. The results of the mechanical and microstructural characterization demonstrate that low-temperature glass frit bonding is an effective die-attach method for harsh-environment electronic packaging.     

陶瓷-金属封装中的二次金属化技术

叙述了二次金属化在陶瓷-金属封接产品质量上的重要性和当前国内外的的技术现状，指出了用不同焊料进行封接时，抗拉强度的差异。