AlN陶瓷活性法金属化

对AlN陶瓷活性金属化Ag-Cu-Ti钎料配方及工艺进行了研究,发现该钎料浸润AlN陶瓷是活性组元Ti与AlN发生化学反应的结果.要获得良好的金属化质量,钎料中Ti含量应高于2.0%(质量比),金属化层与AlN反应界面厚度应控制在10～15 μm范围内.     

真空电子器件用Ga基堵漏钎料的研究

研制成功三种无氧铜真空电子器件堵漏钎料。应用扫描电镜、能谱分析仪、微观硬度仪,研究了三种钎料形成的扩散接头界面连接情况,进行了不同扩散温度下的对比试验。结果表明：三种钎料都能与无氧铜形成良好的相互扩散效果;在三种钎料中,Ga-15In钎料与无氧铜形成的相互扩散效果最好;在不同扩散温度下进行试验,Ga-15In钎料在650℃达到与无氧铜形成的相互扩散效果最佳。     

Si3N4陶瓷与钢的真空钎焊研究

本文研究了Cu—Sn—Ti,Cu—In—Ti,Cu—Cr,Cu—Ge—Ti铜基活性钎料钎焊Si_3N_4陶瓷与钢。结果表明,四种铜基无银钎料均可实现Si_3N_4陶瓷与钢的连接,Cu—Sn—Ti,Cu—In—Ti的钎焊接头的剪切强度较高,它们合适的钎焊工艺参数分别为1373K×600s,1323K×600s。钎焊接头的X射线衍射分析,波谱分析表明活性钎料连接陶瓷与金属的机制是钎料中活性元素(Ti、Cu)向陶瓷界面扩散并与之发生化学反应而实现接合。     

真空开关管用合金钎料与CuCr触头材料的焊接性能研究

用不同牌号的合金钎料和不同的真空钎焊工艺,将不同组分的触头材料和无氧铜零件钎焊成组件.在宏观和微观的条件下,了解钎料的润湿性,测量组件的抗拉强度,分析合金钎料的钎焊特性.     

Sn-Cu、Sn-Ag-Cu系无铅钎料的钎焊特性研究

制备了Sn-0.7Cu、Sn-3.5Ag-0.6Cu钎料,用润湿平衡法测量了钎料对铜的润湿曲线,研究了温度、钎剂活性、钎焊时间对润湿行为的影响,并与Sn-37Pb钎料进行了比较。结果表明:升高温度能显著改善无铅钎料对铜的钎焊性。当温度<270℃时,Sn-0.7Cu的钎焊性明显低于Sn-3.5Ag-0.6Cu钎料;而当温度≥270℃时,两种钎料对铜都会显示较好的润湿性,而Sn-0.7Cu略优于Sn-3.5Ag-0.6Cu钎料。提高钎剂活性能显著增强钎料对铜的润湿性,其卤素离子的最佳质量分数均为0.4%左右。随着浸渍时间的延长,熔融钎料与铜的界面间产生失润现象。无铅钎料的熔点和表面张力较高,是钎焊性较差的根本原因。     

金属/陶瓷发热体钎焊接头的残余应力分析

采用热弹塑性有限元方法,在考虑了材料性能参数随温度变化情况下,分析了采用Ag—Cu—Ti钎料钎焊A12O3陶瓷与Ni金属丝的钎焊接头,在钎焊和随后再次加热过程中产生的应力大小和分布情况,计算中着重考虑了钎料对接头残余应力的影响。分析结果表明,在钎料与陶瓷的界面处存在着较大的残余拉应力,影响了钎焊接头的连接强度,并可能在界面的陶瓷侧产生裂纹。通过试验对比,认为在此类连接结构中,钎料是造成接头形成较大残余应力的主要因素。同时。选择合适厚度的钎料会降低钎焊接头的残余应力,改善接头连接强度。     

Ag-Cu-Ti合金与ZrO_2陶瓷的润湿性及界面特征

通过改良座滴法研究了Ag-Cu-Ti/ZrO2陶瓷体系的润湿行为和界面特征[1]。采用ADSA(axisymmetric drop shape analysis)-SESDROPD分析软件,X射线衍射仪(XRD),场发射扫描电镜(FESEM)以及配有能谱仪(EDS)的扫描电镜(SEM)测量表征了温度变化下,不同Ti含量的Ag-Cu-Ti合金在ZrO2陶瓷基板上的润湿性及其界面微观结构的影响规律。结果表明:Ag-Cu-Ti/ZrO2陶瓷体系的润湿机制为反应性润湿。Ag-Cu-Ti合金在ZrO2陶瓷基板上的润湿性随Ti含量的增加逐渐改善。Ag54Cu43Ti4合金熔体在ZrO2陶瓷基板上的润湿性对温度具有明显的反常依赖性,Ag53Cu41Ti6合金的润湿性较好。随温度的升高,Ag54Cu43Ti4/ZrO2和Ag53Cu41Ti6/ZrO2界面反应产物TiO反应层逐渐增厚,Cu3Ti3O反应层有逐渐变薄的趋势。Ag50Cu40Ti10/ZrO2的界面,出现大块状的金属间化合物Cu3Ti3O,容易使合金和陶瓷界面发生剥离。     

氮化铝陶瓷直接覆铜基板界面空洞控制技术研究

氮化铝陶瓷直接覆铜基板是将铜箔在高温下直接键合到氮化铝陶瓷表面而制成的一种复合陶瓷基板,具有高导热性、高电绝缘性、大电流容量、高机械强度等特点,广泛应用于智能电网、动力机车、汽车电子等电力电子领域.本文从机理上分析了氮化铝覆铜基板界面空洞产生的原因,研究了影响界面空洞的主要技术参数,得出结论:氮化铝和无氧铜表面氧化层均匀性是影响界面空洞的主要因素;采用纯干氧气氛氧化氮化铝陶瓷可以在其表面形成致密氧化膜,有效减少界面空洞的产生;采用低氧含量高温氧化的方法氧化无氧铜后,有助于减少铜与氮化铝界面空洞;当氮化铝直接覆铜工艺的氧含量为5×10-4时,氮化铝覆铜基板界面空洞比例达到2％.     

Ag-Ti_4活性钎料钎焊AlN与W-Cu合金研究

研究了在真空条件下采用Ag—Ti4活性钎料对AlN陶瓷与W—Cu合金的活性钎焊。试验获得了性能良好的AlN陶瓷与W—Cu合金的焊接组件,力学性能测试发现,剪切强度可达114.9MPa,试样断裂发生在AlN陶瓷一侧。通过SEM,EDX方法分析了焊接层的显微结构和元素分布,分析了连接强度较高的原因。通过XRD分析方法测定了焊接的冶金结合及新相的生成。     

镀Ti/Ni膜蓝宝石与无氧铜钎焊的研究

为了可以采用常规的BAg72Cu-V钎料完成蓝宝石与无氧铜的连接,本研究中先将蓝宝石表面镀Ti/Ni复合膜,然后进行高温预扩散处理,最后将镀Ti/Ni膜蓝宝石与无氧铜在真空炉中进行钎焊。本文介绍了蓝宝石镀膜、扩散及焊接工艺,对镀Ti膜蓝宝石及镀Ti/Ni复合膜蓝宝石在高温预扩散前后分别进行了扫描电镜分析和X射线衍射分析,说明蓝宝石镀Ti/Ni膜扩散后的性能优于仅镀Ti膜,并通过对焊接接头的微观分析发现高温预扩散的优势。