95％/Al_2O_3瓷与金属的扩散封接

引言氧化铝陶瓷具有强度高、高频损耗小和热稳定性好等特点,因此在电子工业、航空工业和原子能工业上,广泛地采用各种金属和氧化铝瓷的封接件。随着上述工业的发展对各种封接件的质量要求也越来越高。以往国内外常用的封接方法有烧结金属粉末法、活性合金法等。但是这些方法存在着高频损耗大、抗辐照能力和介电性能低等缺点,已经不能完全满足上述工业发展的需要,希望有更可靠的封接方法提高封接件的工作性能和使用寿命,真空扩散封接工艺是可以克服上述缺点的方法之一。扩散封接可以获得真空气密性好、热稳定性好和绝缘性好的封接组件。常规的陶瓷-金属封接主要是依靠高温产     

铌与95％氧化铝瓷真空封接工艺试验

一、前言随着电真空器件的发展,越来越多的采用金属陶瓷结构。较有前途的电真空瓷主要有高氧化铝瓷、氧化铍瓷、兰宝石等数种。目前以95％氧化铝瓷用得较多。为了实现与95％氧化铝瓷的匹配封接,已试制成功铁-镍一钴系的《瓷封一号》合金,但它具有磁性,因此不能普遍使用。为了解决与95％氧化铝瓷无磁性匹配     

铁系氧化物对Bi_2O_3-ZnO-B_2O_3封接玻璃性能的影响

采用熔融淬冷法制备了铁系氧化物(Fe_2O_3、Co_2O_3、Ni_2O_3)掺杂Bi_2O_3-ZnO-B_2O_3(BiZnB)系玻璃。分别采用差热分析法(DTA)、X射线衍射分析(XRD)、热膨胀仪等测试手段,研究各铁系氧化物对基础玻璃体系结构与性能的影响。结果表明,掺杂铁系氧化物后,BiZnB系玻璃的特征温度有所下降。玻璃转变温度(t_g)从416℃降低至406℃,软化温度(t_f)从464℃降至456℃,开始析晶温度(t_x)从633℃最低降至609℃,其中Ni_2O_3的降低作用最为显著。铁系氧化物的掺杂使玻璃的线膨胀系数(α)从99×10~(-7)/℃~(-1)增大至108×10~(-7)/℃~(-1)。BiZnB系玻璃掺杂铁系氧化物后,仍具有良好的化学稳定性。     

用相同成份的焊料进行二级金属陶瓷封接工艺

有些管型的输出窗瓷环高度和壁厚都不到二毫米,又无处开焊料槽。若用焊料丝作焊料的话,金属陶瓷封接后,一部分焊料将爬在和堆积在两边的陶瓷上,若每边爬瓷和堆积半毫米,将会对管子的性能产生严重的影响。为了有效地克服这个难题,我们曾经采用钛镍法工艺,但由于钛镍法封接温度高达970～990℃,某些精密零件变形很大;再加上钛镍法的成品率比钛银铜法低,故没有采用。最后决定采用银铜72～28％片作焊料,进行部件金属陶瓷封接,然后用银铜72～28％丝作焊料,进行整管封接和无排气管排气。封接用的模具对封接用的模具有三个要求:1.在封接温度时,能对封接件施加一定的压力;2.不粘模;3.结构简单,便于装配。     

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。     

硅芯片封接用PbO、ZnO、B_2O_3三元系易熔玻璃特性与封接工艺的关系

对淬火态及重熔再凝固态两种粉末进行 DSC、红外吸收光谱及 X射线衍射谱分析 ,实验表明 ,淬火态的软化点低 ,在 5 0 0～ 5 10℃下完全熔化 ,有利于芯片的低温封接 .重熔再凝固态的熔点高 ( 63 0℃ )、热稳定性好 ,有利于器件的使用 .进一步研究表明 ,淬火态为无序态 ,再凝固态为结晶态 ,其中存在 Pb2 Zn B2 O6 的晶体相 .无论是在无序态中还是在结晶态中 ,[BO3]3- 离子团都不会破裂 ,均出现其分子振动的特征简正模 .     

电子浆料用Bi_2O_3-B_2O_3系无铅玻璃粉性能研究

采用高温熔融水淬的方法,制备了w(Bi2O3)为50%～65%,w(B2O3)为25%～40%的Sb2O3掺杂Bi2O3-B2O3系玻璃粉体,研究了Bi2O3和B2O3含量对所制玻璃的玻璃转变温度tg、软化温度tr,线膨胀系数α1以及电阻率ρ等的影响.结果表明,随着w(Bi2O3)的增加,玻璃的tr缓慢下降并维持在490℃左右,熔封温度为550～600℃,α1从62.3×10-7/℃上升至69.1×10-7/℃;在80～200℃,玻璃的ρ为1011～1013Ω·cm.     

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。     

Bi_2O_3在铌铋锌系电容器瓷中的作用

固定铌铋锌(Nb_2O_5-Bi_2O_3-ZnO)三元系中Nb_2O_5和ZnO的含量,改变Bi_2O_3含量,然后分析按这一配方系列所制介质的结构及介电特性。实验结果表明:Bi_2O_3对铌铋锌系陶瓷的结构有重大影响,并使介电性能呈现复杂的变化规律。     

钛零件与95％Al_2O_3瓷封接区域的物相研究

本文应用金相、电子探针和X射线分析等方法,对Ti零件与95%Al_2O_3瓷活性封接的封接区域进行了分析。确定了封接区域的全部物相,部份区域的钛、银、铜的合金比例,以及部份封接区域的宽度和显微硬度值。得到从扩散层到过渡层之间钛、银、铜元素的平均含量为Ti-15%,Ag-56.2%,Cu-28.8%,其宽度为63微米。同时对封接的机理进行了初步的探讨。     

Bi_2O_3含量对ZnO-BaO-Bi_2O_3-B_2O_3系玻璃性能的影响

用熔融冷却方法制备了ZnO-BaO-Bi2O3-B2O3系低熔点玻璃,研究了Bi2O3含量对所制玻璃热学性能和体积电阻率的影响。结果表明:随着Bi2O3含量的增大,所制玻璃密度和线膨胀系数增大,而膨胀转变温度(tg)、膨胀软化温度(tf)和体积电阻率(ρv)减小;当Bi2O3摩尔分数为0～12%时,随着Bi2O3含量增大,玻璃的tg、tf和ρv显著降低;而当Bi2O3摩尔分数为12%～25%时,这种变化趋势明显减弱。     

Al_2O_3透明陶瓷及其快速烧结

本文叙述了一种高透明度(94.1～96.0％)、低温烧结(1700℃)和快速烧结(四小时周期)的AI_2O_3透明瓷的配方和工艺。确定了固相扩散的烧结模式。对烧结初期进行了理论计算。应用SEM、XPS和IMMA等对陶瓷断面进行了分析,确认陶瓷致密化的基本原因是固溶体机理。     

可伐合金封接用Li2O-Al2O3-ZnO-SiO2微晶玻璃研究

使用烧结法制备了Li2O-Al2O3-ZnO-SiO2微晶玻璃,利用差热分析、X射线衍射、扫描电镜等测试分析方法,对其析晶和封接特性进行了研究。结果表明,晶化温度低于800℃时,微晶玻璃主晶相为ZnAl2O4,晶体大小为0.5μm;晶化温度高于800℃时,析出晶体为ZnAl2O4和LiAlSi2O6纳米晶。该微晶玻璃具有与可伐合金相似的线膨胀系数,当加热温度达到980℃时,即可用于封接可伐合金;封接后的接口呈乳白色,外观良好,气密性和绝缘电阻均达到行业标准。     

Li2O-ZnO-SiO2系结晶型低熔点封接玻璃的研究

研制了一种用于与软质玻璃和金属合金封接、以Li2O-ZnO-SiO2为基础的三元系结晶性低熔点玻璃焊料.通过不同的热处理制度以及DSC,纽扣试验等分析手段,对该体系焊料玻璃进行了研究.结果表明,玻璃焊料在600～640℃的流散性良好,能与金属合金、平板玻璃封接.同时探讨了封接温度、封接时间、金属合金预处理的程度以及保护气氛等工艺参数对封接质量的影响.     

陶瓷与金属电子器件的绿色活性封接技术

陶瓷与金属的连接是电子产品生产的关键环节。由于陶瓷和金属的物化、力学性能上存在巨大差异,对连接技术要求非常苛刻。通过对陶瓷与金属的常用连接方法的比较分析,提出了一种绿色活性电子器件封接技术,该技术能够在空气中不使用任何焊剂连接陶瓷与金属以及其他非金属组合,具有广泛的应用前景。通过对陶瓷与金属封接接头的力学测试和微观观察发现,接头剪切强度超过30MPa,连接界面良好;表明形成了性能和质量优良的钎焊接头。     

正交试验法确定95%Al_2O_3瓷9~#配方金属化封接优选工艺

95%Al_2O_3瓷活化钼锰法金属化封接工艺,虽然比较成熟,可是还不太稳定,有些工艺条件还不够严格,有时还会出现漏气、脱焊、不粘瓷、强度低(500公斤/厘米~2)等质量问题。正交实验法为我们确定最佳工艺提供了捷径。基本模清了95%Al_2O_3瓷活化钼锰法9~#配方金属化封接工艺的规律。试验结果如下:一、关键因素——膏剂比例本试验发现了膏剂比例是个关键性的因素。如果追求便于涂复而少加硝棉溶液,多加醋酸丁酯稀释,则将把封接强度降低200～300公斤/厘米~2。膏剂比例以粉:硝棉溶液:醋酸丁酯=4:1:0.15强度最高。     

硅芯片封接用PbO、ZnO、B2O3三元系易熔玻璃特性与封接工艺的关系

对淬火态及重熔再凝固态两种粉末进行DSC、红外吸收光谱及X射线衍射谱分析,实验表明,淬火态的软化点低,在500～510℃下完全熔化,有利于芯片的低温封接.重熔再凝固态的熔点高(630℃)、热稳定性好,有利于器件的使用.进一步研究表明,淬火态为无序态,再凝固态为结晶态,其中存在Pb2ZnB2O6的晶体相.无论是在无序态中还是在结晶态中,[BO3]3-离子团都不会破裂,均出现其分子振动的特征简正模.     

硅芯片封接用PbO、ZnO、B2O3三元系易熔玻璃特性与封接工艺的关系

对淬火态及重熔再凝固态两种粉末进行DSC、红外吸收光谱及X射线衍射谱分析,实验表明,淬火态的软化点低,在500～510℃下完全熔化,有利于芯片的低温封接.重熔再凝固态的熔点高(630℃)、热稳定性好,有利于器件的使用.进一步研究表明,淬火态为无序态,再凝固态为结晶态,其中存在Pb2ZnB2O6的晶体相.无论是在无序态中还是在结晶态中,[BO3]3-离子团都不会破裂,均出现其分子振动的特征简正模.     

适用于温度范围为2—2000°K的蓝宝石与铌真空封接

已经研究出一种一步焊接方法,使蓝宝石和铌能形成真空气密封接。这种封接件能够在液氦和1725℃的温度之间循环,而且在高温下具有优良的稳定性和低的蒸气压。