低温三氧化钼金属化工艺的研究

(一)引言高温钼锰法是国内普遍采用而且比较成熟的一种陶瓷金属化方法.在此工艺中为保证陶瓷与金属的封接质量,必须采用1450℃～1500℃的高温烧结工艺,由于金属化烧结温度较高,破坏陶瓷的内相均匀性,同时也改变了所设计的陶瓷体的物理性能及介电性能,从而出现瓷体弯曲和尺寸变化等现象.这对于电子器件的高可靠性的提高、保证在复杂的电子陶瓷金属封接装置中的精确公差要求都非常不利.     

高温共烧陶瓷外壳金属化层粘附强度测试方法及其优化

陶瓷外壳、基板、绝缘子等的表面金属化层的粘附强度测试方法有多个标准,且这些标准并不等同,如何正确使用标准并没有明确规定或说明.分析了高温共烧陶瓷外壳金属化层在典型应用情况下的作用,及其与测试方法的关系,提出了高温共烧陶瓷外壳金属化层测试方法、测试注意事项,并做了验证试验,优化的测试方法可更准确地对陶瓷上金属化层粘附强度...     

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,     

钨金属化与氧化铝陶瓷高温共烧

阐述了钨金属化与氧化铝陶瓷高温共烧工艺的特点,分析了烧结过程中温度曲线和露点等工艺参数对钨金属化与瓷件结合强度、密封气密性和收缩率的影响。通过反复的试验和烧结机理分析对比,给出了最佳的控制参数。     

LTCC工艺技术研究

叙述了LTCC技术的起源、特点及未来发展趋势.介绍了LTCC产品的种类、优越性及广阔的应用领域,对LTCC工艺技术中高精度金属化印刷技术和陶瓷高温共烧技术进行了深入研究,剖析了影响金属化印刷精度、导体表面粗糙度、LTCC基板翘曲度和陶瓷强度的工艺因素.并分析了如何根据产品布线特点来设计和优化印刷工艺参数、如何根据基板结构特点来设计和优化排胶曲线.通过大量的工艺试验和数据测试,结果表明,印刷压力影响金属化导体精度和表面粗糙度、烧结曲线排胶段升温速率影响LTCC基板翘曲度和陶瓷强度.     

蒸发金属化压力扩散封接工艺

一.引言以气相沉积方式(包括蒸发、溅射、离子涂敷、化学气相沉积等)对陶瓷进行金属化来达到与金属封接的工艺是六十年代末,七十年代初出现的陶瓷-金属封接的最新工艺之一。由于这种金属化具有与瓷粘结牢固、金属化温度低、对各种介质适应性强、金属化层很薄、对瓷无渗透、无过渡层等特点。它与金属封接形成了一种低高频损耗(特别是当频率>4千兆赫时)、高热传导、高强度的气密封接工艺。目前在低高频损耗、高热传导、高强度方面是其它陶瓷-金属封接工艺所无法取代和     

薄膜金属化低温共烧陶瓷基板的阻碍层对共晶焊的影响

讨论了低温共烧陶瓷基板薄膜金属化技术中,有效阻碍层的选择对基板共晶焊的剪切强度、互连阻抗、可焊性的影响。试验结果表明,Ti / Ni是一种高可靠性的阻碍层,且Ti / Ni / Au也是一种较理想的低温共烧陶瓷基板薄膜金属化结构。     

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。     

AlN陶瓷表面化学镀镍工艺

采用化学镀镍的方法对AlN陶瓷进行金属化。研究了陶瓷表面粗化工艺、化学镀溶液成分等对镀层的影响,得到了最佳工艺：采用500 g.L-1的NaOH溶液对AlN陶瓷进行30 min腐蚀粗化,可得到理想的粗化表面;采用的十二烷基硫酸钠作为镀液表面活性剂,浓度为100 mg.L-1,可减少镀层中的氢含量,使得镀层更加致密。将金属化后的AlN陶瓷与SiCp/Al复合材料焊接,剪切强度可达到110 MPa。     

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     

AIN陶瓷表面化学镀镍工艺

采用化学镀镍的方法对AIN陶瓷进行金属化.研究了陶瓷表面粗化工艺、化学镀溶液成分等对镀层的影响,得到了最佳工艺:采用500 g·L<'-1>的NaOH溶液对AIN陶瓷进行30 min腐蚀粗化,可得到理想的粗化表面;采用的十二烷基硫酸钠作为镀液表面活性剂,浓度为100 mg·L<'-1>,可减少镀层中的氢含量,使得镀层更加致密.将金属化后的AIN陶瓷与SiCp/Al复合材料焊接,剪切强度可达到110 MPa.     

高纯氧化铍陶瓷基片及金属化研究

氧化铍陶瓷原料纯度、杂质含量、煅烧温度、颗粒度分布、成型方法、烧结曲线陶瓷基片十分重要.特别是成瓷后的基片晶粒大于45 μm,直接影响抗折强度、体积密度、金属化抗拉强度(晶粒粗大抗拉强度低于30 MPa),氧化铍陶瓷基片采用轧膜成型,由于轧膜成型具有方向性,坯件中水分含量控制不严(南方坯件容易吸潮),烧成坯件有收缩变化,使基片产生开裂变形及翘曲,对金属化印刷、电镀及键合强度具有不同程度的影响.本文通过原料制备、成型、烧成等工艺进行研究控制,使氧化铍陶瓷基片及金属化的合理性、稳定性得到进一步提高和完善.     

多层共烧氮化铝陶瓷金属化工艺研究

氮化铝陶瓷因其热导率高、绝缘性好以及无毒害等特点在许多领域有着广泛的应用。多层共烧氮化铝陶瓷是采用厚膜印厣j的方式将多层的电路金属化做入氮化铝基板并在特定气氛中高温烧结的一种高性能陶瓷。金属化是多层共烧氮化铝陶瓷的一个关键工艺,文章主要介绍了对金属化工艺的研究。重点研究了其中的印刷工艺、叠片层压工艺和烧结工艺。通过对印刷和烧结参数的研究,使得生产陶瓷的热导率大于170W（m·K）^-1,金属化的方阻小于18mΩ／□,金属化的抗拉力大于1．8N（1mm^2焊接面积）,能满足大功率LED封装、大功率功率管封装的性能要求,已经在多种陶瓷外壳和基板中应用。     

AlN基片氧化及金属化

研究了 Al N陶瓷高温氧化对金属化结合强度的影响。在 80 0℃、 10 0 0℃、 12 0 0℃和 140 0℃下对 Al N基片进行了高温处理 ,并用 XRD和 SEM分析了氧化结果。从 12 0 0℃开始 ,基片表面有较明显的氧化 ,140 0℃时 ,基片内部氧化明显。在氧化后的 Al N基片上金属化布线 ,发现表面轻微氧化的 Al N基片和金属化强度有一些提高 ,但氧化过度 ,反而会使金属化结合强度大幅度下降。     

BeO高导热陶瓷金属化浆料配方与批产工艺研究

研究了适合于Be O高导热陶瓷的"钨锰法"金属化浆料配方和批产工艺,并利用扫描电镜等手段对金属化层的表面形貌进行表征,重点探讨了金属化浆料中活化剂占比、金属化最高烧结温度以及浆料细度对金属化层表面形貌和结合强度的影响和机理。结果表明:当活化剂质量分数为11%,最高烧结温度为1450℃,浆料细度控制在12μm时,Be O高导热陶瓷金属化层表面形貌和结合强度最优。     

电真空器件用陶瓷金属化和釉化工艺的改进

随着电力设施的迅速增长和发展 ,城乡电网的全面改造 ,真空开关管 ,特别是陶瓷外壳的真空开关管 ,以其特有的优势在电力行业的应用得到空前的发展。同时 ,推动我国陶瓷金属化、施釉及陶瓷 金属封接技术的进步。新一代的电力、电子器件的高速发展将对陶瓷管壳金属化封接技术以及陶瓷管外观提出更高的要求 ,陶瓷管壳施釉提高了电真空器件的质量 ,使其外观更美观、光亮 ,且不易吸湿和被污染 ,电性能明显改善。但电真空器件用陶瓷管壳需要经过金属化、釉化及陶瓷 金属封接、装配等多道工序 ,它们都是在高温和强还原气氛下进行 ,加上人和环境因素…     

氧化铝基陶瓷Mo-Mn法金属化机理分析及实验研究

本文从玻璃相扩散迁移、Mo的化学态和添加Mn的作用几个方面对氧化铝基陶瓷高温Mo-Mn法金属化机理进行了分析和总结,给出了高纯氧化铝陶瓷（包括99氧化铝陶瓷、透明氧化铝陶瓷）一些实验研究结果。通过对实验结果的分析和讨论,指出了高纯氧化铝陶瓷金属化配方设计、工艺参数控制等方面应把握的技术要点。实验研究结果对工程中高纯氧化铝陶瓷的金属化和封接工作具有一定的指导作用。     

微波传输用HTCC金属化钨浆料的研制

研究了高温共烧厚膜导体钨浆料的制备工艺,分析了金属钨粉微观形貌及粒度分布,无机粘结相含量对印刷分辨率、金属化与陶瓷基板的结合强度、金属化层方阻值的影响。为满足微电子封装要求,通过选用粒度小于5μm、表面光滑的球形的两种钨粉进行混合,添加适量无机粘结相和以乙基纤维素为主的有机载体,采用球磨或者三轴研磨机进行有效分散,并将浆料粘度控制在一定范围内,制备出适合100μm线宽/间距精细印刷、金属化与陶瓷基板的结合强度54 MPa、方阻值为6mΩ/□的金属化浆料。将研制的金属化钨浆料应用在作为微波器件封装外壳的信号输入输出端口的陶瓷绝缘子上,在29~31GHz的Ka波段,绝缘子的插入损耗为0.4dB,电压驻波比(VSWR)小于1.15。     

高纯氧化铝陶瓷表面形貌对Mo-Mn法金属化封接强度的影响

本文通过不同烧结温度制备出两种显微结构的高纯Al2O3陶瓷,采用四种不同的加工方式,制备出不同表面状态的高纯Al2O3陶瓷样品.利用轮廓仪测量样品表面粗糙度,并利用扫描电镜对其表面显微形貌进行分析.然后,将各种不同表面形貌的高纯Al2O3陶瓷进行高温Mo-Mn法金属化,并用Ag焊料进行封接.最后,测试出不同表面形貌的高纯Al2O3陶瓷金属化封接强度,进而研究高纯氧化铝陶瓷表面形貌对其Mo-Mn金属化封接强度的影响.结果发现,表面未加工高纯Al2O3陶瓷金属化封接强度高、一致性最好.     

影响陶瓷—金属封接强度的主要因素

一、前言 陶瓷-金属封接是微波半导体器件的主要封装形式,随着器件可靠性的不断提高,要求陶瓷-金属的封接强度越高越好。影响陶瓷-金属封接强度的因素很多,择其要者,有以下四点: (1)、陶瓷与金属化配方的适应性。 (2)、金属化工艺规范——金属化烧结温度和保温时间。 (3)、金属化涂膏层的厚度。 (4)、焊料量。 本文就上述四因素对陶瓷-金属封接强度的影响,作一些初浅的探讨。 二、实验 1、样品 为接近实际使用情况,采用图1所示的样