关于低温金属化的理论研究及其结论

1.热处理对氧化铝陶瓷的影响在高温金属化过程中,很可能出现氧化铝陶瓷的弯曲和尺寸变化等现象。因而,必须研究热处理对高氧化铝瓷体的影响。为了测定高氧化铝瓷体在一般金属化(1475℃)操作时的尺寸变化,将10个氧化铝样品(直径为1时,厚0.050时)首先在900℃下在空气中烧结,然后在1475℃下在氨气中烧结。在每次烧结后测量尺寸的线性变化。结果发现,在900℃的烧结后,尺寸未发生变化,而在1475℃的烧结之后,每时平均增加0.00044时。在另一试验中,在1475℃下在氨气中     

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。     

氧化铝陶瓷的钨金属化研究

阐述了在真空炉中高温烧结W涂层的基本实验方法和工艺,采用的金相照片,扫描电镜和能谱分析等方法对镀层进行了微观的成分分析.结果显示金属化温度影响W粉的烧结,配方中的氧化钇在连接W和陶瓷基体中起到关键作用.     

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。     

99%BeO陶瓷两种金属化膏系的研究

我国自六十年代初期开始对氧化铍陶瓷及其金属化工艺进行研究,最初BeO陶瓷金属化是在Al_2O_3陶瓷金属化的Mo-Mn-Si膏系的基础上进行的。99%BeO陶瓷具有良好的导热与绝缘性能,应用范围十分广泛。但用户对其金属化层的抗拉强度及热阻都提出了相当苟刻的要求,而采用Mo-Mn-Si膏系是难以达到的。因此,必须研究新的膏系。本文所研究的金属化膏中,采用导热更好的钨粉来代替钼粉,进行了W-Y_2O_3和W-La_2O_3两种金属化膏系的研究。研究结果表明:两种膏系均在含钨量为90%时,使金属化层抗拉强度达到最大值。此时,W-10%Y_2O_3膏的σ_B=194.7MPa(19.85kgf.mm~(-2));W-10%La_2O_3膏的σ_B=133.8MPa(13.64kgf·mm~(-2)),其烧结温度分别为1740℃和1880℃。在上述两种金属化膏中,W-10%Y_2O_3膏比W-10%La_2O_3膏金属化层抗拉强度大,金属化层烧结温度低,金属化工艺更为稳定,涂膏时对环境温度不敏感,并且抗拉强度值的分散也较小。所以,W-10% Y_2O_3膏是99% BeO陶瓷金属化较为理想的膏料。该两种膏的BeO陶瓷金属化制品,均已用于微波功率晶体管产品中。本文还对BeO陶瓷金属化层拉力试验件及其模具夹具进行了研究和设计,研究结果表明其设计结构合理,操作方便,可保证金属化层抗拉强度具有很好的重复性。     

陶瓷二次金属化和封接的可靠性

研究了陶瓷二次金属化对陶瓷-金属封接可靠性的某些影响，指出用一定时间酸溶液处理或高温（干氢）烧结工艺，会使其可靠性有所增长，推荐一次与二次金属化工序连续进行，将有利于封接质量的提高。     

95%Al2O3陶瓷Mo-Mn金属化层烧结机理研究

通过对95%Al2O3陶瓷Mo-Mn金属化层烧结前后显微结构的分析,对不同Mo含量金属化配方的块状烧结体及高纯高致密Al2O3陶瓷表面金属化层显微结构的研究,探讨了95%Al2O3陶瓷Mo-Mn金属化层的烧结过程,揭示了Mo骨架结构中Mo颗粒间气孔形成的机理.     

95%Al2O3陶瓷Mo-Mn金属化层烧结机理研究

通过对95%Al2O3陶瓷Mo-Mn金属化层烧结前后显微结构的分析,对不同Mo含量金属化配方的块状烧结体及高纯高致密Al2O3陶瓷表面金属化层显微结构的研究,探讨了95%Al2O3陶瓷Mo-Mn金属化层的烧结过程,揭示了Mo骨架结构中Mo颗粒间气孔形成的机理.     

高纯氧化铝陶瓷的金属化工艺研究

采用CaO-Al_2O_3-SiO_2玻璃体系作为金属化中的玻璃活化剂,在高纯(99%)氧化铝陶瓷表面烧结Mo金属化层。研究了金属化烧结温度、CaO及Al_2O_3含量和TiO_2的加入对于金属化层烧结强度的影响。结果表明Ca-Al-Si玻璃系统可在1450℃左右进行金属化烧结,同时在提高CaO与Al_2O_3含量后有助于金属化烧结,TiO_2的加入则对金属化烧结有不利影响。     

99%氧化铍陶瓷钨—氧化钇金属化机理初探

99％BeO陶瓷在金属化和封接之后,Y元素明显地向BeO瓷中扩散。用90％W-10％Y_2O_3的膏在1740℃下烧结后,Y元素向BeO瓷中的扩散深度达335μm;同时金属化膏中的W元素也向BeO瓷中扩散,但作用极微。陶瓷中的氧化铝(Al_2O_3)和氧化镁(MgO)与扩散来的Y_2O_3等形成液相向W的烧结间隙中渗透。 以W为主体的金属化膏烧结而得的烧结体中有大量的间隙存在,当它们形成毛细管后为生成的液相的渗透提供了场所,从而实现了金属化层与陶瓷间的牢固结合。当Y元素的扩散过分时,在BeO瓷基体中会形成较多的片状组织,而割裂了BeO陶瓷基体,使得陶瓷本身的强度下降。因此从工艺上应设法防止Y元素的过分扩散。     

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。     

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。     

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.     

钼离子的氧化对电真空陶瓷管壳的污染

通过对电真空陶瓷管壳在金属化过程中表面产生变色现象的探讨，论述了陶瓷高温烧结中钼离子的氧化造成陶瓷管壳表面污染是产生色变的又一新的原因。     

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.     

95％Al_2O_3瓷低温蒸发金属化工艺

一、概述目前通常采用的陶瓷金属封接工艺主要有二种,一种是烧结金属粉末法也叫高温法,如常用的钼锰法,另一种是活性合金法或简称活性法。钼锰法主要是将钼锰等金属细粉按一定配方比例用粘结剂配成膏状,涂复于陶瓷表面,在1300～1500℃左右保护气氛中(一般是氢气或氢氮混合气)烧结,使之粘结于瓷上,形成陶瓷金属化,然后再镀上一层镍层或铜层,便可以用焊料同金属进行各种形式的钎焊。活性法即是将纯钛粉(或锆)用粘结剂配成膏状,涂复于陶瓷表面后再放置焊料在真空炉中进行封接。     

MoO_2低温金属化配方及工艺研究

引言在陶瓷—金属封接工艺中,低温金属化是一种理想的金属化方法。由于金属化温度低,因而工艺简便,节约能源,对设备要求低,适应特殊情况下的陶瓷金属化,普遍受到生产单位的欢迎。这些都是高温金属化所不及的。早在一九五四年Pincas就提出了Mo○_3低温金属化工艺。三十年来人们经过不断努力得到很大发展,工艺制度不断完善,在封接强度、气密性上都得到了满意的结果。然而低温金属化目前还不能取代高温金属化,其主要原因不是由于强度和气密性的不     

工艺条件对高纯氧化铍陶瓷金属化性能的影响

以W为原料,MnO、Al2O3和SiO2为活化剂,采用烧结金属粉末法,于1450～1500℃的还原性气氛(氨分解气)中烧结,在99BeO(纯度大于99%的BeO)陶瓷基板表面形成了W金属层,研究了活化剂含量、金属化膜厚度以及99BeO陶瓷晶粒大小对其金属化性能的影响。结果表明:当添加的活化剂质量分数为20%,金属化膜厚度约为35μm,BeO陶瓷晶粒大小约为39μm时,99BeO陶瓷金属化层的抗拉强度达到最大值65MPa。     

高纯细晶A12O3陶瓷金属化工艺研究

本文主要从金属化配方、涂膏方法、金属化层的厚度、金属化温度和镍层的厚度等工艺角度对高纯、细晶Al2O3陶瓷的封接性能进行研究和分析。其结果显示,采用高Mo含量的金属化膏剂、丝网印刷的涂膏方法、金属化层的厚度约为20pm、在1450℃下烧结,镍层的厚度5μm左右时,其平均抗拉强度可达143MPa,超出行业标准50％以上,其显微结构更加连贯、均匀、致密。     

陶瓷与金属的封接

单晶和多晶陶瓷能用几种工艺和金属可靠的接合。陶瓷金属化就是先将陶瓷和烧结金属以固溶相粘结在一起,然后再用焊料钎焊到金属零件上。活性合金法省略了中间金属化工序。这两种工艺可用化学和冶金等理论来分析。