氧化锆陶瓷低温钎焊接头界面显微结构及性能研究

功能陶瓷的低温连接一直以来都是电子制造领域的难点。采用超声涂覆工艺实现了ZrO_2陶瓷与Sn基焊料的低温连接,并分析了接头的界面连接机理及力学行为。研究结果表明,超声涂覆1 200 s后能在ZrO_2陶瓷表面包覆均匀Sn镀层,并且在Sn/ZrO_2界面形成了ZrSnO_4三元相。ZrSnO_4相的形成与超声空化效应在Sn/ZrO_2界面形成的高温、高压声化学反应环境有关。剪切测试结果表明,ZrO_2/Sn/ZrO_2接头的剪切强度随超声涂覆时间的延长而不断增加,超声涂覆1 200 s时接头的强度达到了32 MPa,剪切失效发生在Sn焊料中。