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.

95%Al_2O_3瓷中温活性法金属化研究

在Mo-Mn法基础上,通过添加CaO、MgO、BaO、TiO2、TiH2等活化剂,研究了95%Al2O3陶瓷的金属化过程及金属化的力学性能,分析比较各种活化剂对金属化过程的影响,并探索其作用基理。

Al_2O_3陶瓷与5005铝合金的高频感应钎焊

为实现Al2O3陶瓷与5005铝合金的低温连接,采用Ag-Cu-Ti粉末对Al2O3陶瓷表面进行活性金属化处理.结果表明,当活性金属化温度为880~900℃,保温时间10 min时,在Al2O3陶瓷界面形成连续致密无缺陷的Ti3Cu3O反应层.采用Al-Si钎料对活性金属化Al2O3陶瓷与5005铝合金进行高频感应钎焊,研究了接头的典型界面组织及其形成过程.结果表明,当温度为600℃,保温时间为1 min时,铝合金侧由团状α-Al和晶间渗入的AlAg-Cu共晶组织构成,团状α-Al上有板条状初晶硅出现,Al2O3陶瓷侧有弥散分布的过共晶Al-Si组织,Ti3Cu3O反应层的形成是实现Al2O3陶瓷与5005铝合金可靠连接的关键,接头的最大抗剪强度达到52 MPa.

表面活化Al_2O_3陶瓷与5005铝合金真空钎焊

采用Al-Si钎料对经过Ag-Cu-Ti粉末活性金属化处理的Al_2O_3陶瓷与5005铝合金进行了真空钎焊,研究了钎焊接头的典型界面组织,分析了钎焊温度对接头界面结构特征及力学性能的影响.结果表明,接头典型界面结构为5005铝合金/α-Al+θ-Al2Cu+ξ-Ag2Al/ξ-Ag2Al+θ-Al2Cu+Al3Ti/Ti3Cu3O/Al_2O_3陶瓷.钎焊过程中,Al-Si钎料与活性元素Ti及铝合金母材发生冶金反应,实现对两侧母材的连接.随着钎焊温度的升高,陶瓷侧Ti3Cu3O活化反应层的厚度逐渐变薄,溶解进钎缝中的Ag和Cu与Al反应加剧,生成ξ-Ag2Al+θ-Al2Cu金属间化合物的数量增多,铝合金的晶间渗入明显;随钎焊温度的升高,接头抗剪强度先增加后降低,当钎焊温度为610℃时,接头强度最高达到15 MPa.

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。

石墨电极-铜导线低温钎焊连接方法

设计一种石墨中温活性金属化和低温软钎焊方法,实现电导率传感器中石墨电极与漆包铜导线异质材料连接.通过采用Ag-Cu-Ti合金焊膏实现对石墨表面进行真空活性金属化,再采用Sn-Ag合金药芯焊丝低温钎焊石墨金属层与漆包铜导线;利用金相显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪对石墨金属层、石墨金属层/无氧铜反应界面的微观组织、相组成和元素扩散进行了分析,用万能拉伸机对石墨-无氧铜钎焊接头结合强度进行了测定.结果表明,Ag-Cu-Ti合金焊膏在石墨表面作用明显,生成TiC化合物组成的反应层;留在石墨表面的钎料层,厚度约为60μm;Sn-Ag合金钎料与石墨金属层润湿良好,润湿角为16°,中间反应层以Ag3Sn金属间化合物为主;钎料与金属导线结合层由Cu3Sn(ε相)和Cu6Sn5(η相)组成,钎焊接头抗拉强度为39 MPa,力学性能满足石墨电极与漆包铜导线连接可靠性的相关需求.

国产氮化硅AMB覆铜板可靠性研究

氮化硅陶瓷覆铜板具有优异的高可靠性,使其成为新能源汽车、高铁等领域功率模块的必选散热基板材料之一。采用活性金属化焊接工艺制备国产氮化硅AMB覆铜板,剥离强度≥14 N/mm,且整版剥离强度性能均匀;在350~25℃高低温冲击120次,并未出现显著分层,剥离强度并未出现显著降低;国产氮化硅AMB覆铜板端子拉拔测试断裂处呈现S弯,铜层并未出现拉起现象。国产氮化硅AMB覆铜板与进口产品相当,可满足功率模块使用要求。