大功率耦合腔行波管衰减器的封接工艺及封接机理的初步分析

介绍了非氧化物陶瓷(AlN SiC)衰减器的封接工艺:用氢化钛和铜银粉在真空炉中进行活性金属化,抛光后在卧式烧氢炉中与可伐焊接,在立式烧氢炉中与铜腔片焊接;同时初步分析了封接机理:钛与熔化的Ag Cu合金作用,生成活性物质Cu3Ti,然后Cu3Ti与陶瓷中的氧反应,在界面形成富钛的过渡层。     

Ag—Cu—Ti活性法封接AlN陶瓷与Mo—Cu合金

用AgCu—Ti焊料在真空条件下活性法封接了AIN陶瓷和Mo—Cu合金,用EBSD,EDS,XRD等手段分析了界面结构,对封接件进行了强度和气密性测试。结果显示：焊料中的活性组元Ti与陶瓷反应,形成厚2～3μm,紧邻陶瓷连续分布的反应层;靠近AlN一侧,焊层为AgCu共晶组织,靠近合金一侧,焊层以富Cu相为主。整个界面产物主要有TiN,Cu2Ti,AgTi3,AgTi,Ni3Ti等化合物。连接件的剪切强度στ=172．94MPa,弯曲强度στ=69．59MPa,气密性1．0×10^-11=Pa·m^3／s。     

陶瓷与金属的活性封接

对陶瓷与金属Ti-Ag-Cu活性法出现的Ti-Ag-Cu活性合金焊料在不同金属表面的流散性进行了分析，解释了用Ti-Ag-Cu活性合金焊料焊接陶瓷和金属时不能达到真空气密的原因；同时，在实验基础上对溅射镀膜金属化焊接工艺进行了分析。     

Ag_(70)-Cu_(28)-Ti_2活性钎料真空钎焊AlN-Cu的研究

研究了在真空条件下AlN/Cu活性钎焊的情况,使用的活性焊料是Ag_(70)-Cu_(28)-Ti_2焊片。通过试验可以得到该活性焊料在AlN片上润湿性良好,获得的AlN/Cu接头均达到了气密性要求(漏气速率<1×10~(-10)Pa·m~3/s),平均强度值分别为182 Kg/cm~2(抗弯)和182 Kg/cm~2(抗剪切)。通过扫描电镜及电子探针仪观察了焊层形貌和元素分布,分析了连接强度较高的原因。通过XRD确定了焊接的冶金结合及新相的生成。     

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。     

Ag70-Cu28-Ti2活性封接AlN陶瓷

研究了在真空条件下AlN陶瓷真空活性封接的情况,使用的活性焊料是Ag70-Cu28-Ti2熔炼焊片。通过试验可以得到该活性焊料在AlN片上润湿性良好,获得的AlN/AlN接头达到了气密性要求(漏气速率小于1×10-10Pa.m3/s),平均强度值分别为1.49 kN/cm2(抗弯)和2.00 kN/cm2(抗剪切)。通过扫描电镜及电子探针仪观察了焊层形貌和元素分布,分析了连接强度较高的原因。通过XRD确定了焊接的冶金结合及新相的生成。     

陶瓷—金属活性连接用银—铜—钛钎料

介绍一种新的金属-陶瓷连接用Ag—Cu—Ti系活性钎料的特点及使用形式,并介绍了北京有色金属研究总院研制的Ag—Cu—Ti合金型钎料。     

Ag70-Cu28-Ti2活性封接AlN陶瓷

研究了在真空条件下AlN陶瓷真空活性封接的情况,使用的活性焊料是Ag70-Cu28-Ti2熔炼焊片.通过试验可以得到该活性焊料在AlN片上润湿性良好,获得的AlN/AlN接头达到了气密性要求(漏气速率小于1×10-10 Pa·m3/s),平均强度值分别为1.49 kN/cm2(抗弯)和2.00 kN/cm2(抗剪切).通过扫描电镜及电子探针仪观察了焊层形貌和元素分布,分析了连接强度较高的原因.通过XRD确定了焊接的冶金结合及新相的生成.     

高纯氧化铝陶瓷材料的焊接性能研究

分别采用Ti—Ag—Cu活性金属法、Mo—Mn高温金属化法及氧化物焊料法对高纯氧化铝陶瓷-金属进行焊接实验。结果发现，高纯氧化铝陶瓷的焊接性能较好，适应性较强，其焊接工艺可以采用目前较为成熟的95％Al2O3陶瓷焊接工艺。     

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.     

AlN陶瓷与可伐合金的活性封接

采用Ag-Ti3活性焊料在真空条件下对AIN陶瓷与可伐合金进行了活性封接。采用SEMEDX,XRD,EBSD方法分析了焊接层的显微组织结构和相组成。测定了焊接力学性能,并对断裂表面进行了组织结构和相分析。在1240K真空条件下焊接性能良好,抗弯强度στ=205．89MPa,剪切强度στ=176．10MPa。     

氮化铝陶瓷Ti-Ag-Cu活性法焊接界面的微观结构

对氮化铝陶瓷Ti-Ag-Cu活性法焊接界面的微观结构进行了研究,对比了涂TiH2后用Ag-Cu焊接和直接用Ti-Ag-Cu合金箔焊接两种方法的焊接界面的微观结构。     

蓝宝石与铌合金的高温封接

通过对蓝宝石的钨金属化,实现了蓝宝石与铌合金的高温封接。实验显示钨金属化活化剂氧化钇的含量对封接件真空气密性、封接强度有着显著影响。此外,封接结构也影响着高温封接件的耐热冲击性能。     

AA6063-T6铝合金激光焊接实验研究

采用3500 W Slab CO2激光器，对厚度为5 mm的AA6063-T6铝合金板材进行了激光填丝对接焊接实验研究。测定了AA6063铝合金激光焊接的功率阈值，探讨了激光填丝焊接工艺参数对焊缝成型的影响，并对不同填充焊丝焊接接头的强度及拉伸断口形貌进行了分析。研究结果表明，在合适的工艺参数下，可以获得表面光洁、正反面焊缝成型良好的对接接头;焊态下，单面焊接不填充焊丝的接头强度为180.7 MPa;单面焊接填充AlSi12,AlMg4.5MnZr焊丝的接头强度最低为190 MPa，且两种填充焊丝接头的拉伸强度无明显差异;双面焊接填充AlMg4.5MnZr焊丝的接头强度达到200.7 MPa，约为母材的90%。对于单面焊接接头，由于填充材料难以进入焊缝内部及根部存在气孔加剧了拉伸强度较低的程度。     

YG8硬质合金激光钎焊接头显微组织的研究

提出了以激光作为焊接热源．以Ｃｕ为填充材料进行硬质合金连接的新方法、对焊接试样的显微组织进行了分析讨论．给出了在激光作用下,硬质合金的钢钎焊接头的焊缝、母材及钎焊界面处的成分和组织变化情况。     

A fritless copper conductor system for power electronic applications

Copper coated aluminium nitride (AlN) ceramic is a preferred substrate material utilized for high power, high frequency electronic applications. The use of metallized ceramic requires bonding of the metallization onto the substrate. AlN, however, is chemically inert to Cu. At present time the direct copper bonding (DCB) technology is used to manufacture such structures.In this project, for reasons of simplicity and economy and as alternative to the standard DCB-technology, the metallization on the AlN ceramic is built up by active metal brazing of a screen printable AgCuTi thick film ink. The mean advantage of this technology is, that the metal/ceramic braze compound can be processed in a conventional belt furnace at inert firing atmosphere usually available at hybrid microelectronics industry.Aspects of paste preparation ranging from the derivation of the metallic powder to the assortment of an appropriate organic screen-printing medium were investigated. The physical properties of the phases occurring at the interface between the TiCuAg metallization and AlN ceramic and their contribution to the thermal conductivity and the thermomechanical performance of the metallized substrate have been characterized theoretically as well as by experiment and compared with different commercial glass frit containing copper thick film metallization systems.     

低合金高强钢激光-MAG复合多层焊接头力学性能

在对16 mm厚11CrNi3MnMoV低合金高强钢采用激光-熔化极活性气体保护焊(MAG)复合多层焊技术实现可靠连接的基础上,对焊缝和母材的硬度、拉伸、冲击性能进行分析,并从断口特征方面对其断裂原因和机制进行研究。结果表明,焊缝抗拉强度达到817 MPa,比母材高13%,其断口韧窝相对细小均匀,而母材断口的粗大韧窝明显多于焊缝,表明焊缝强度高,母材韧性好。冲击试验中随着温度降低,母材冲击功保持稳定,而焊接接头冲击功逐渐减小,-40℃左右发生延-脆性转变。焊缝断口主要存在韧性断裂区和脆性断裂区,而母材只存在韧性断裂区。     

Wetting and Soldering Behavior of Eutectic Au-Ge Alloy on Cu and Ni Substrates

Au-Ge-based alloys are interesting as novel high-temperature lead-free solders because of their low melting point, good thermal and electrical conductivity, and high corrosion resistance. In the present work, the wetting and soldering behavior of the eutectic Au-28Ge (at.%) alloy on Cu and Ni substrates have been investigated. Good wetting on both substrates with final contact angles of 13° to 14° was observed. In addition, solder joints with bond shear strength of 30 MPa to 35 MPa could be produced under controlled conditions. Cu substrates exhibit pronounced dissolution into the Au-Ge filler metal. On Ni substrates, the NiGe intermetallic compound was formed at the filler/substrate interface, which prevents dissolution of Ni into the solder. Using thin filler metal foils (25 μm), complete consumption of Ge in the reaction at the Ni interface was observed, leading to the formation of an almost pure Au layer in the soldering zone.     

SiCp/6061Al金属基复合材料激光焊接研究

采用高能ＣＯ_２激光束对 ＳｉＣ颗粒增强 ６０６１铝基复合材料 ＳｉＣｐ／６０６１ＡＩＭＭＣ进行激光焊接、研究激光焊接工艺参数及填充材料对焊缝显微组织的影响。结果表明,对 ＳｉＣｐ／６０６１Ａｌ复合材料进行激光焊接,可以获得气孔很少、质量较高的焊接接头,但在激光直接熔化焊接焊缝中形成针状Ａｌ_４Ｃ_３脆性相,脆性相Ａｌ_４Ｃ_３的数量与尺寸随激光束功率密度增加而增大,随焊接速度增大而减少。激光焊接时加入０．３ｍｍ厚的金属钛片作为填充材料,在焊缝中形成ＴｉＣ增强相,从而抑制了脆性相Ａｌ_４Ｃ_３的形成。