CN212403963U - 一种氮化铝陶瓷上金属围坝的共晶焊接结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种氮化铝陶瓷上金属围坝的共晶焊接结构，包括氮化铝陶瓷基板,所述氮化铝陶瓷基板上设置有金属线路涂层，沿着所述金属线路涂层设置有用于焊接的合金金属层,所述合金金属层的形状与所述金属线路涂层的形状适配，所述合金金属层上设置有围坝，所述围坝的下端面形状与所述合金金属层的形状适配。本实用新型构思新颖、设计合理，且便于使用，本实用新型根据氮化铝陶瓷基板需要通过共晶焊接围坝，提供了一种氮化铝陶瓷基板和围坝之间的设置结构，用于氮化铝陶瓷基板上共晶焊接围坝，效果良好。

Description

一种氮化铝陶瓷上金属围坝的共晶焊接结构

技术领域

本实用新型涉及玻璃板焊接技术领域，特别涉及一种氮化铝陶瓷上金属围坝的共晶焊接结构。

背景技术

氮化铝材料呈灰白色，属于六方晶系，是以[AlN₄]四面体为结构单元的纤锌矿型共价键化合物。该结构决定了其具有优良的热学、电学和力学性能。AlN陶瓷理论热导率可达320W/(m·K)，其商用产品热导率一般为180W/(m·K)-260W/(m·K)[9]，25℃-200℃温度范围内热膨胀系数为4×10 6/℃(与Si和GaAs等半导体芯片材料基本匹配)，弹性模量为310GPa，抗弯强度为300MPa-340MPa，介电常数为8-10。

AlN陶瓷烧结同样需要烧结助剂来改善性能，提高质量。常用助烧剂有Y₂O₃、CaO、Li₂O、BaO、MgO、SrO、La₂O₃、HfO₂和CeO₂等。助烧剂的主要作用有两方面：一是形成低熔点物相，实现液相烧结进而降低烧结温度；二是与晶格中的杂质氧发生反应，使晶格完整化，进而提高陶瓷性能。一般而言，二元或多元烧结助剂往往可以获得更好的烧结效果。助烧剂加入方式有两种，一是直接添加，另一种是以可溶性硝酸盐形式制成前驱体原位生产烧结助剂。传统AlN陶瓷成型方法有模压、等静压和热压等，但这些方法生产周期长、效率低、制品各方向受力不均匀，无法满足电子封装需求。近年来业界逐步开发了流延成型、注凝成型、注射成型等工艺。其中，流延法主要适用于制备片状产品，分为有机和无机体系。相对而言，有机流延体系具有溶剂选择范围广、干燥时间短、防止粉体水化等特点，但常用的醇、酮及苯等有机溶剂具有一定毒性，生产受到一定限制。因此，目前行业内主要采用水基流延成型法，但也存在坯体干燥易起泡和变形、烧结易开裂以及制品表面不光滑等问题。

氮化铝陶瓷热导率为氧化铝陶瓷的6-8倍，但热膨胀系数只有其50％，此外还具有绝缘强度高、介电常数低、耐腐蚀性好等优势。除了成本较高外，氮化铝陶瓷综合性能均优于氧化铝陶瓷，是一种非常理想的电子封装基片材料，尤其适用于导热性能要求较高的领域。

氮化铝陶瓷基板在作为LED基板时需要焊接围坝，现有的焊接通过磁控溅射的方式进行焊接，操作相对复杂，成本也更高。因此，基于氮化铝陶瓷基板的围坝焊接需要一种专门的设置结构。

实用新型内容

有鉴于现有光缆的问题。本实用新型提供一种氮化铝陶瓷上金属围坝的共晶焊接结构。

本实用新型的技术方案如下：一种氮化铝陶瓷上金属围坝的共晶焊接结构，包括氮化铝陶瓷基板,所述氮化铝陶瓷基板上设置有金属线路涂层，沿着所述金属线路涂层设置有用于焊接的合金金属层,所述合金金属层的形状与所述金属线路涂层的形状适配，所述合金金属层上设置有围坝，所述围坝的下端面形状与所述合金金属层的形状适配。

进一步，所述金属线路涂层包括焊接部和连接部。

进一步，所述焊接部呈圆环状，且所述连接部呈“T”字形状，所述连接部的一端连接到所述焊接部的外周边沿。

进一步，所述合金金属层呈圆环状，且所述合金金属层的内部边沿对应到所述焊接部的中线位置。

进一步，所述围坝呈圆环状，且所述围坝的下端厚度小于所述合金金属层的宽度。

进一步，所述围坝采用金属或者氮化铝陶瓷制成。

进一步，所述氮化铝陶瓷基板包括第一表面和与该第一表面相对的第二表面，所述金属线路涂层设置在所述第一表面，所述第二表面设置有延伸线路涂层，且该延伸线路涂层与所述金属线路涂层接通。

进一步，所述氮化铝陶瓷基板上设置有多个所述焊接部，每个所述焊接部对应一个所述合金金属层和一个围坝，且每个所述焊接部对应的所述连接部接通为一体。

有益效果：本实用新型构思新颖、设计合理，且便于使用，本实用新型根据氮化铝陶瓷基板需要通过共晶焊接围坝，提供了一种氮化铝陶瓷基板和围坝之间的设置结构，用于氮化铝陶瓷基板上共晶焊接围坝，效果良好。

附图说明

图1是本实用新型一实施例中的置结构示意图。

图2是本实用新型一实施例中各部分分解结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

参考图1-图2所示，一种氮化铝陶瓷上金属围坝的共晶焊接结构，具有氮化铝陶瓷基板1,氮化铝陶瓷基板1上设置有金属线路涂层2，沿着金属线路涂层2设置有用于焊接的合金金属层3,合金金属层3的形状与金属线路涂层2的形状适配，合金金属层3上设置有围坝4，围坝4的下端面形状与合金金属层3的形状适配。

本实用新型的基础方案中，氮化铝陶瓷基板1作为基板，起到承载的作用。金属线路涂层2设置在氮化铝陶瓷基板1上，起到基础的固定作用。合金金属层3作为粘合材料，在共晶中起到粘合的作用。合金金属层3在具体实施时，可以选用焊锡作为材料。

较佳地，金属线路涂层2包括焊接部2a和连接部2b。本优选中，可以根据实际需求区分整个金属线路涂层2的各个部分。

较佳地，焊接部2a呈圆环状，且连接部2b呈“T”字形状，连接部2b的一端连接到焊接部2a的外周边沿。本优选方案中给出了一种金属线路涂层2的具体结构形式。

较佳地，合金金属层3呈圆环状，且合金金属层3的内部边沿对应到焊接部2a的中线位置。本优选中，给出了一种更好的结构适配。

较佳地，围坝4呈圆环状，且围坝4的下端厚度小于合金金属层3的宽度。采用这种结构设置，可以使得围坝4更好地焊接到合金金属层3上。

较佳地，围坝4采用金属或者氮化铝陶瓷制成。在具体实施时，可以适用多种材质的围坝。

较佳地，氮化铝陶瓷基板1包括第一表面1a和与该第一表面1a相对的第二表面1b，金属线路涂层2设置在第一表面1a，第二表面1b设置有延伸线路涂层5，且该延伸线路涂层5与金属线路涂层2接通。在本优选中，给出了金属线路涂层2的具体结构形式，便于满足多方位的需求。

较佳地，氮化铝陶瓷基板1上设置有多个焊接部2a，每个焊接部2a对应一个合金金属层3和一个围坝4，且每个焊接部2a对应的连接部2b接通为一体。本优选中，针对这种结构在一整块氮化铝陶瓷基板1上设置有多个围坝单元。

需要说明的是，本实用新型所提供的结构，采用共晶焊接的方式在陶瓷基板和围坝之间形成焊接，实际应用中，不限于LED灯组，也可以用于其他的半导体封装，例如激光器等。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种氮化铝陶瓷上金属围坝的共晶焊接结构，其特征在于：包括氮化铝陶瓷基板(1),所述氮化铝陶瓷基板(1)上设置有金属线路涂层(2)，沿着所述金属线路涂层(2)设置有用于焊接的合金金属层(3),所述合金金属层(3)的形状与所述金属线路涂层(2)的形状适配，所述合金金属层(3)上设置有围坝(4)，所述围坝(4)的下端面形状与所述合金金属层(3)的形状适配。

2.如权利要求1所述的一种氮化铝陶瓷上金属围坝的共晶焊接结构，其特征在于：所述金属线路涂层(2)包括焊接部(2a)和连接部(2b)。

3.如权利要求2所述的一种氮化铝陶瓷上金属围坝的共晶焊接结构，其特征在于：所述焊接部(2a)呈圆环状，且所述连接部(2b)呈“T”字形状，所述连接部(2b)的一端连接到所述焊接部(2a)的外周边沿。

4.如权利要求3所述的一种氮化铝陶瓷上金属围坝的共晶焊接结构，其特征在于：所述合金金属层(3)呈圆环状，且所述合金金属层(3)的内部边沿对应到所述焊接部(2a)的中线位置。

5.如权利要求4所述的一种氮化铝陶瓷上金属围坝的共晶焊接结构，其特征在于：所述围坝(4)呈圆环状，且所述围坝(4)的下端厚度小于所述合金金属层(3)的宽度。

6.如权利要求5所述的一种氮化铝陶瓷上金属围坝的共晶焊接结构，其特征在于：所述围坝(4)采用金属或者氮化铝陶瓷制成。

7.如权利要求6所述的一种氮化铝陶瓷上金属围坝的共晶焊接结构，其特征在于：所述氮化铝陶瓷基板(1)包括第一表面(1a)和与该第一表面(1a)相对的第二表面(1b)，所述金属线路涂层(2)设置在所述第一表面(1a)，所述第二表面(1b)设置有延伸线路涂层(5)，且该延伸线路涂层(5)与所述金属线路涂层(2)接通。

8.如权利要求2所述的一种氮化铝陶瓷上金属围坝的共晶焊接结构，其特征在于：所述氮化铝陶瓷基板(1)上设置有多个所述焊接部(2a)，每个所述焊接部(2a)对应一个所述合金金属层(3)和一个围坝(4)，且每个所述焊接部(2a)对应的所述连接部(2b)接通为一体。

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