透明氧化铝陶瓷金属化与封接实验研究

本文采用传统的活化Mo-Mn法对透明氧化铝陶瓷进行了金属化与封接实验。结果表明,传统的活化Mo-Mn法可以实现透明氧化铝的金属化,并能够获得气密、可靠的陶瓷-金属封接件。金属化层与陶瓷之间的结合主要来源于金属化层中的玻璃态物质对陶瓷表面良好的润湿性。     

高强度Mo-Mn金属化工艺研究

通过改变Mo-Mn法工艺条件来获得高致密、高强度的金属化层，以提高陶瓷金属封接件的封接强度。     

封接强度和金属化强度

本文描叙在不同温度的热处理下,对磁控溅射的金属化层进行了金属化强度的测定,得出不同温度对金属化的强度影响较大,并提出:随着陶瓷—金属封接应用领域的不断扩展,应引入金属化强度的性能指标。     

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     

活性法陶瓷-金属封接工艺的新进展

综述了活性法陶瓷-金属封接工艺的新进展，强调指出：返烧经研磨的瓷件，用活性法同样可以得到高质量的陶瓷-金属封接件。     

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     

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。     

浅谈陶瓷-金属封接强度的评估

本文对几种常用陶瓷-金属封接强度的测试方法进行了理论分析和测试实验,并且进行数据的统计,评价陶瓷-金属封接件的强度大小和离散性,分析了各种测试方法的优缺点,以期给陶瓷-金属封接技术的研究提供以一定的参考。     

陶瓷金属化及其与金属封接的一种新方法——直流溅射金属化及封接工艺

本文介绍一种初步研制成功的陶瓷金属化及其与金属封接的新方法,即陶瓷的直流溅射金属化及封接工艺。用达种方法可以使瓷件不必予先加热而能形成粘结牢固的金属化薄膜。金属化了的瓷件可以用常用焊料与金属件实现高强度、真空气密的封接。     

钼粉处理新工艺对95%氧化铝陶瓷金属化质量的影响

分别采用传统工艺和新工艺处理了陶瓷金属化用钼粉,并利用激光粒度分析、FESEM、X射线射、金相、扫描电镜、拉伸试验、氦质谱检漏等方法研究了处理前后钼粉的粒度及其分布、颗粒形貌、松装密度、氧含量、相组成,金属化膏层的表面状态,金属化层及界面组织,金属化层的封接强度和气密性。物理性能测试结果表明,新工艺处理钼粉的松装密度明显提高,氧含量增幅明显减小,且无杂相污染。配浆及丝网印刷试验显示,含新工艺处理钼粉的金属化料浆流动性好、固液比高,金属化膏层表面光亮细腻,金属化层致密度高。装管成品拉伸试验表明,含新工艺处理钼粉的金属化层的封接强度提高35%,拉伸后出现断瓷现象;这缘于钼粉容易烧结致密化并形成均匀连通的钼骨架。     

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。     

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。     

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。     

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...     

浅谈陶瓷金属化质量的可靠性控制

简要介绍了影响陶瓷金属化质量的主要因素，并在陶瓷金属化配方、工艺规范确定的前提下，介绍一些在实际生产中经常出现由于工艺条件、材料性能的波动而产生质量问题的可靠性控制的方法。     

AlN陶瓷的应用及其表面金属化

ＡｌＮ陶瓷由于其优良的导热性能，良好的高频性能及与ＢｅＯ相比无毒性，是一种很有潜力的微波功率器件用材料。ＡｌＮ陶瓷的许多应用都涉及到了陶瓷表面金属化技术及与金属接合技术，本文对ＡｌＮ陶瓷的应用、ＡｌＮ陶瓷表面金属化及其与金属接合技术的现状及发展进行了评述。     

Effects of metallization thickness of ceramic substrates on the reliability of power assemblies under high temperature cycling

This study focuses on the influence of metallization thickness of ceramic substrates on reliability and lifetime of electronic power assemblies under high temperature cycling. The paper presents experimental and numerical results on different test vehicles with a number of DCB substrates with AlN ceramic and different copper thicknesses. It will be shown the influence of the DCB metallization on failure modes such as ceramic fracture and solder delamination under high temperature cycles. Finally, these samples will be compared with DCB substrates equipped with dimples and DAB substrates. Furthermore, the main factors that could increase the lifetime expectancy of power modules in such harsh environments will be identified.     

95%Al2O3陶瓷的MoO3体系低温金属化机理研究

本文采用由MoO₃加活化剂组成的配方对氧化铝陶瓷进行低温金属化,通过对氧化铝陶瓷、金属化层的显微结构及元素的分布情况来探索氧化铝陶瓷的低温金属化机理。研究发现金属化层中大部分MoO₃还原成活性较好的Mo颗粒,Mo颗粒间相互烧结连通为主体金属海绵骨架,同时少量的Mo氧化物与MnO、Al₂O₃、SiO 2、CaO等形成玻璃熔体,MnO、Al₂O₃、SiO 2、CaO之间也会形成MnO-Al₂O₃-SiO₂-CaO系玻璃熔体,从而获得致密、Mo金属与玻璃熔体相互缠绕、包裹的金属化层。金属化层中的两种玻璃熔体先后渗透、扩散进入氧化铝陶瓷晶界从而实现陶瓷与金属化层之间的连接。金属化层中还原的Mo金属与Ni层之间形成Mo-Ni合金,从而实现Ni层与金属化层之间的结合。     

红外探测器用陶瓷/可伐合金钎焊技术研究

当前制冷型红外探测器所使用的金属材料、陶瓷材料的工作温度为80 K左右,其钎焊焊缝要求与常规钎焊焊缝存在很大的差异。本文对当前陶瓷/金属材料的钎焊方法进行了整理,使用AgCuTi钎料进行了钎焊工艺实验,实现了可伐合金/陶瓷(蓝宝石)材料直接钎焊(无金属化)。实验后进行了焊缝气孔率检测、抗温度冲击实验(333～77 K)。实验结果显示该种焊接方法满足制冷型焦平面探测器对可伐合金/陶瓷(蓝宝石)材料钎焊的要求,该工艺方法制备的焊接件可在超低温环境中长期服役。