CN112317991A - 一种玻璃基复合焊料、制备方法及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种玻璃基复合焊料、制备方法及其应用，制备该玻璃基复合焊料的方法包括如下步骤：制备合金粉末、陶瓷粉末和复合材料；获取所述合金粉末、陶瓷粉末和复合材料，并将所述合金粉末、陶瓷粉末和复合材料放入混料机中搅拌使其混合均匀，即得到粉状的焊料；将所述粉状的焊料置于粉末冶金机械装置中压制成带状，得到带状产品；或制备成需要的焊接片的形状。本发明的一种玻璃基复合焊料、制备方法及其应用，具有较低的熔化温度和封接温度、良好的耐热性和化学稳定性以及机械强度高，粘度高的物理特点。

Description

一种玻璃基复合焊料、制备方法及其应用
技术领域
本发明涉及玻璃基复合焊料技术领域，尤其涉及一种玻璃基复合焊料、制备方法及其应用。
背景技术
玻璃基复合焊料是一种先进封接材料，是一种能够将金属或合金、陶瓷、复合材料等相互间封接起来的中间层新材料，利用低熔点玻璃粉高温受热熔融，在金属与陶瓷之间的界面，通过高温熔融封接原理，采用较适宜的熔化温度和封接温度，将电子件的金属与陶瓷部分通过低熔点玻璃粉作为载体受热熔融封接成型，广泛用作于金属与陶瓷等其他材料之间的封接。
现有的玻璃基复合焊料在使用时存在其强度较差，气密性能达不到要求等问题，特别是在光电子封装的使用中尚不能满足使用要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种玻璃基复合焊料、制备方法及其应用，具有较低的熔化温度和封接温度、良好的耐热性和化学稳定性以及机械强度高，粘度高的物理特点，可以有效解决背景技术中的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
本发明提供一种玻璃基复合焊料，由以下质量百分比的原料组成：
合金粉末70～78%
陶瓷粉末15～19%
复合材料2～11% 。
进一步的，所述的玻璃基复合焊料，由以下质量百分比的原料组成：
合金粉末71～77%
陶瓷粉末16～18%
复合材料3～10%。
进一步的，所述的玻璃基复合焊料，由以下质量百分比的原料组成：
合金粉末72～76%
陶瓷粉末17～17%
复合材料4～9%。
进一步的，所述的玻璃基复合焊料，由以下质量百分比的原料组成：
合金粉末73～75%
陶瓷粉末17～17.5%
复合材料5～8%。
进一步的，所述的玻璃基复合焊料，由以下质量百分比的原料组成：
合金粉末73～74%
陶瓷粉末17.1～17.4%
复合材料6～7%。
进一步的，所述的玻璃基复合焊料，由以下质量百分比的原料组成：
合金粉末73.5～73.8%
陶瓷粉末17.2～17.3%
复合材料6.5～6.8%。
一种所述的玻璃基复合焊料的制备方法，包括如下步骤：
制备合金粉末、陶瓷粉末和复合材料；
获取所述合金粉末、陶瓷粉末和复合材料，并将所述合金粉末、陶瓷粉末和复合材料放入混料机中搅拌使其混合均匀，即得到粉状的焊料；
将所述粉状的焊料置于粉末冶金机械装置中压制成带状，得到带状产品；或制备成需要的焊接片的形状。
进一步的，所述陶瓷粉末的颗粒粒径范围为2000nm～8000 nm之间。
进一步的，所述合金粉末的颗粒直径范围为3100～3300nm之间。
一种所述的玻璃基复合焊料在陶瓷或金属焊接中的应用。
本发明中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或者优点：
1、玻璃基复合焊料直接涂在陶瓷上，陶瓷无须金属化，通过温度烧结可以把金属与陶瓷中的玻璃牢固地结合，简化陶瓷钎焊对陶瓷的要求。
2、减少陶瓷金属化所需的电镀加工工序，经济环保。
3、生产工艺简单，只有玻璃熔化和球磨两道工序制造而成。
4、主要原材料是石英粉（二氧化硅）掺杂其它小量金属粉末，材料价格低廉，节约了成本。
5、应用时可以涂膏形式印涂，钎焊温度低（600℃左右），简化陶瓷与金属焊接工序，使用成本低；
6、既能与陶瓷很好的匹配结合又能与金属化件结合牢固减小承受两者膨胀系数差别产生的内应力，解决了陶瓷与金属件膨胀系数匹配问题。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
为了更好地理解上述技术方案，下面将结合具体实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
实施例1：
本实施例提供一种玻璃基复合焊料，由以下质量百分比的原料组成：
合金粉末70%
陶瓷粉末15%
复合材料2% 。
一种所述的玻璃基复合焊料的制备方法，包括如下步骤：
制备合金粉末、陶瓷粉末和复合材料，所述陶瓷粉末的颗粒粒径范围为2000nm之间，所述合金粉末的颗粒直径范围为3100nm之间；
获取所述合金粉末、陶瓷粉末和复合材料，并将所述合金粉末、陶瓷粉末和复合材料放入混料机中搅拌使其混合均匀，即得到粉状的焊料；
将所述粉状的焊料置于粉末冶金机械装置中压制成带状，得到带状产品；或制备成需要的焊接片的形状。
一种所述的玻璃基复合焊料在陶瓷或金属焊接中的应用。
实施例2：
所述的玻璃基复合焊料，由以下质量百分比的原料组成：
合金粉末71%
陶瓷粉末16%
复合材料3%。
一种所述的玻璃基复合焊料的制备方法，包括如下步骤：
制备合金粉末、陶瓷粉末和复合材料，所述陶瓷粉末的颗粒粒径范围为3000 nm之间，所述合金粉末的颗粒直径范围为3200nm之间；
获取所述合金粉末、陶瓷粉末和复合材料，并将所述合金粉末、陶瓷粉末和复合材料放入混料机中搅拌使其混合均匀，即得到粉状的焊料；
将所述粉状的焊料置于粉末冶金机械装置中压制成带状，得到带状产品；或制备成需要的焊接片的形状。
一种所述的玻璃基复合焊料在陶瓷或金属焊接中的应用。
实施例3：
所述的玻璃基复合焊料，由以下质量百分比的原料组成：
合金粉末72%
陶瓷粉末17%
复合材料4%。
一种所述的玻璃基复合焊料的制备方法，包括如下步骤：
制备合金粉末、陶瓷粉末和复合材料，所述陶瓷粉末的颗粒粒径范围为4000 nm之间，所述合金粉末的颗粒直径范围为3300nm之间；
获取所述合金粉末、陶瓷粉末和复合材料，并将所述合金粉末、陶瓷粉末和复合材料放入混料机中搅拌使其混合均匀，即得到粉状的焊料；
将所述粉状的焊料置于粉末冶金机械装置中压制成带状，得到带状产品；或制备成需要的焊接片的形状。
一种所述的玻璃基复合焊料在陶瓷或金属焊接中的应用。
实施例4：
所述的玻璃基复合焊料，由以下质量百分比的原料组成：
合金粉末73%
陶瓷粉末17%
复合材料5%。
一种所述的玻璃基复合焊料的制备方法，包括如下步骤：
制备合金粉末、陶瓷粉末和复合材料，所述陶瓷粉末的颗粒粒径范围为5000 nm之间，所述合金粉末的颗粒直径范围为3200nm之间；
获取所述合金粉末、陶瓷粉末和复合材料，并将所述合金粉末、陶瓷粉末和复合材料放入混料机中搅拌使其混合均匀，即得到粉状的焊料；
将所述粉状的焊料置于粉末冶金机械装置中压制成带状，得到带状产品；或制备成需要的焊接片的形状。
一种所述的玻璃基复合焊料在陶瓷或金属焊接中的应用。
实施例5：
所述的玻璃基复合焊料，由以下质量百分比的原料组成：
合金粉末73%
陶瓷粉末17.1%
复合材料6%。
一种所述的玻璃基复合焊料的制备方法，包括如下步骤：
制备合金粉末、陶瓷粉末和复合材料，所述陶瓷粉末的颗粒粒径范围为7000 nm之间，所述合金粉末的颗粒直径范围为3300nm之间；
获取所述合金粉末、陶瓷粉末和复合材料，并将所述合金粉末、陶瓷粉末和复合材料放入混料机中搅拌使其混合均匀，即得到粉状的焊料；
将所述粉状的焊料置于粉末冶金机械装置中压制成带状，得到带状产品；或制备成需要的焊接片的形状。
一种所述的玻璃基复合焊料在陶瓷或金属焊接中的应用。
实施例6：
所述的玻璃基复合焊料，由以下质量百分比的原料组成：
合金粉末73.8%
陶瓷粉末17.3%
复合材料6.8%。
一种所述的玻璃基复合焊料的制备方法，包括如下步骤：
制备合金粉末、陶瓷粉末和复合材料，所述陶瓷粉末的颗粒粒径范围为8000 nm之间，所述合金粉末的颗粒直径范围为3300nm之间；
获取所述合金粉末、陶瓷粉末和复合材料，并将所述合金粉末、陶瓷粉末和复合材料放入混料机中搅拌使其混合均匀，即得到粉状的焊料；
将所述粉状的焊料置于粉末冶金机械装置中压制成带状，得到带状产品；或制备成需要的焊接片的形状。
一种所述的玻璃基复合焊料在陶瓷或金属焊接中的应用。
本发明中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或者优点：
1、玻璃基复合焊料直接涂在陶瓷上，陶瓷无须金属化，通过温度烧结可以把金属与陶瓷中的玻璃牢固地结合，简化陶瓷钎焊对陶瓷的要求。
2、减少陶瓷金属化所需的电镀加工工序，经济环保。
3、生产工艺简单，只有玻璃熔化和球磨两道工序制造而成。
4、主要原材料是石英粉（二氧化硅）掺杂其它小量金属粉末，材料价格低廉，节约了成本。
5、应用时可以涂膏形式印涂，钎焊温度低（600℃左右），简化陶瓷与金属焊接工序，使用成本低；
6、既能与陶瓷很好的匹配结合又能与金属化件结合牢固减小承受两者膨胀系数差别产生的内应力，解决了陶瓷与金属件膨胀系数匹配问题。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种玻璃基复合焊料，其特征在于：由以下质量百分比的原料组成：
合金粉末70～78%
陶瓷粉末15～19%
复合材料2～11% 。
2.根据权利要求1所述的玻璃基复合焊料，其特征在于：由以下质量百分比的原料组成：
合金粉末71～77%
陶瓷粉末16～18%
复合材料3～10%。
3.根据权利要求2所述的玻璃基复合焊料，其特征在于：由以下质量百分比的原料组成：
合金粉末72～76%
陶瓷粉末17～17%
复合材料4～9%。
4.根据权利要求3所述的玻璃基复合焊料，其特征在于：由以下质量百分比的原料组成：
合金粉末73～75%
陶瓷粉末17～17.5%
复合材料5～8%。
5.根据权利要求4所述的玻璃基复合焊料，其特征在于：由以下质量百分比的原料组成：
合金粉末73～74%
陶瓷粉末17.1～17.4%
复合材料6～7%。
6.根据权利要求5所述的玻璃基复合焊料，其特征在于：由以下质量百分比的原料组成：
合金粉末73.5～73.8%
陶瓷粉末17.2～17.3%
复合材料6.5～6.8%。
7.一种如权利要求1至6中任一项所述的玻璃基复合焊料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
制备合金粉末、陶瓷粉末和复合材料；
获取所述合金粉末、陶瓷粉末和复合材料，并将所述合金粉末、陶瓷粉末和复合材料放入混料机中搅拌使其混合均匀，即得到粉状的焊料；
将所述粉状的焊料置于粉末冶金机械装置中压制成带状，得到带状产品；或制备成需要的焊接片的形状。
8.根据权利要求7所述的玻璃基复合焊料的制备方法，其特征在于：所述陶瓷粉末的颗粒粒径范围为2000nm～8000 nm之间。
9.根据权利要求8所述的玻璃基复合焊料的制备方法，其特征在于：所述合金粉末的颗粒直径范围为3100～3300nm之间。
10.一种如权利要求1至6中任一项所述的玻璃基复合焊料在陶瓷或金属焊接中的应用。
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