CN214060356U - 一种陶瓷与无氧铜之间的钎焊结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种陶瓷与无氧铜之间的钎焊结构，包括无氧铜块，所述无氧铜块的上表面设置有陶瓷件，所述无氧铜块和陶瓷件焊接后的四周形成了一个凹槽，第一铜层块的上表面中间位置处设置有第二铜层块。本实用新型涉及钎焊技术领域，该陶瓷与无氧铜之间的钎焊结构，通过将陶瓷片一面的金属化层四周边留出0.3mm的留白面，留白面不做金属化层，且无氧铜块的一面加工出一圈宽度和高度均为0.3mm的台阶，将陶瓷片四周留白面与带有台阶的无氧铜块的一面进行焊接，这样就可以把焊接应力转移到金属化层区域的四周，由于这个区域位于陶瓷片的中间区域，基体强度比四周的边缘区域高，所以极大减小了陶瓷片出现裂纹的概率。
Description
技术领域
本实用新型涉及钎焊技术领域，具体为一种陶瓷与无氧铜之间的钎焊结构。
背景技术
钎焊是指低于焊件熔点的钎料和焊件同时加热到钎料熔化温度后，利用液态钎料填充固态工件的缝隙使金属连接的焊接方法，根据钎料熔点的不同，钎焊又分为硬钎焊和软钎焊。
但是由于焊接层之间的材质为异种材质，分别是95％的三氧化二铝陶瓷和TU1无氧铜，它们对应的膨胀系数是6*10-6/℃(20-400℃)和18*10-6/℃(20-400℃)，由于两种材质的膨胀系数差异较大，焊接冷却后会在两种材质的焊接层之间产生较大的内应力，会导致焊接件变形甚至出现裂纹或断裂，由于陶瓷四周边缘强度最低而且是应力最集中的区域，所以在焊接后会导致陶瓷片边缘出现裂纹，极大降低了陶瓷的本体强度，这是目前异种材质间钎焊一直存在的问题，这是材质之间的固有属性，无法做到完全避免内应力的产生，只能通过优化钎焊结构最大程度减小钎焊内应力的产生，且由于陶瓷片和TU1无氧铜片长宽尺寸相同，在焊接时只能在两层之间添加0.05mm的焊料片，当焊接温度达到焊料温度时，焊料片融化，在焊接压力的作用下0.05mm的焊料片因融化而被压缩，压缩量在0-0.05mm之间，所以焊接后陶瓷和TU1无氧铜两者的高度之和会受到焊料片厚度的影响。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种陶瓷与无氧铜之间的钎焊结构，解决了焊接后陶瓷和TU1无氧铜两者的高度之和会受到焊料片厚度的影响，且会导致陶瓷片边缘出现裂纹，极大降低了陶瓷的本体强度的问题。
为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种陶瓷与无氧铜之间的钎焊结构，包括无氧铜块，所述无氧铜块的上表面设置有陶瓷件，所述无氧铜块和陶瓷件焊接后的四周形成了一个凹槽，所述凹槽的内部焊接有四个焊料丝。
所述无氧铜块包括有第一铜层块，所述第一铜层块的上表面中间位置处设置有第二铜层块，所述第二铜层块与第一铜层块的上表面之间形成了四个台阶。
所述陶瓷件包括有陶瓷片，所述陶瓷片的下表面中间位置处设置有金属化层，所述金属化层与陶瓷片的下表面之间形成了一个矩形的留白面。
优选的，所述第一铜层块的厚度设置为0.5mm，所述第二铜层块的高度为0.3mm，所述台阶的宽度为0.3mm。
优选的，所述陶瓷片的厚度为0.5mm，所述金属化层与陶瓷片的四周边缘之间的距离均设置为0.3mm。
优选的，所述第二铜层块的表面尺寸和金属化层的表面尺寸设置为相同，所述金属化层是焊接于第二铜层块的上表面。
优选的，所述凹槽的宽度和深度均设置为0.3mm，所述焊料丝的直径设置为0.26mm。
优选的，所述焊料丝设置有与其相配套的辅助件，所述辅助件包括有限位条块，所述限位条块的一侧面开设有卡槽，所述卡槽的内部尺寸等于焊料丝的尺寸，所述限位条块的厚度等于凹槽的宽度，且限位条块的长度大于凹槽的深度。
有益效果
本实用新型提供了一种陶瓷与无氧铜之间的钎焊结构，与现有技术相比具备以下有益效果：
(1)、该陶瓷与无氧铜之间的钎焊结构，通过将陶瓷片一面的金属化层四周边留出0.3mm的留白面，留白面不做金属化层，且无氧铜块的一面加工出一圈宽度和高度均为0.3mm的台阶，将陶瓷片四周留白面与带有台阶的无氧铜块的一面进行焊接，这样就可以把焊接应力转移到金属化层区域的四周，由于这个区域位于陶瓷片的中间区域，基体强度比四周的边缘区域高，所以极大减小了陶瓷片出现裂纹的概率，提高了产品的合格率和可靠性。
(2)、该陶瓷与无氧铜之间的钎焊结构，通过无氧铜块一面加工出一层台阶结构并与陶瓷片留白面的一面贴合时，四周会出现一条宽和深度均为0.3mm的凹槽，使用直径为0.26m的焊料丝放在凹槽中来替代焊料片，这样就可以消除因焊料片厚度所带来的尺寸影响，提高了产品的合格率。
(3)、该陶瓷与无氧铜之间的钎焊结构，通过焊料丝设置有与其相配套的辅助件，辅助件包括有限位条块，限位条块的一侧面开设有卡槽，卡槽的内部尺寸等于焊料丝的尺寸，限位条块的厚度等于凹槽的宽度，且限位条块的长度大于凹槽的深度，当需要焊接焊料丝时，可以先将焊料丝放入到限位条块上的卡槽中，然后将限位条块插入到凹槽中，方便将焊料丝精准的放入到凹槽中。
附图说明
图1为本实用新型结构的示意图；
图2为本实用新型无氧铜件结构的示意图；
图3为本实用新型陶瓷件结构的示意图；
图4为本实用新型辅助件结构的示意图。
图中：1、无氧铜块；11、第一铜层块；12、第二铜层块；13、台阶；2、陶瓷件；21、陶瓷片；22、金属化层；23、留白面；3、凹槽；4、焊料丝；5、辅助件；51、限位条块；52、卡槽。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种陶瓷与无氧铜之间的钎焊结构，包括无氧铜块1，无氧铜块1的上表面设置有陶瓷件2，无氧铜块1和陶瓷件2焊接后的四周形成了一个凹槽3，凹槽3的内部焊接有四个焊料丝4，凹槽3的宽度和深度均设置为0.3mm，焊料丝4的直径设置为0.26mm。
请参阅图2，本实用新型实施例中，无氧铜块1包括有第一铜层块11，第一铜层块11的上表面中间位置处设置有第二铜层块12，第二铜层块12与第一铜层块11的上表面之间形成了四个台阶13，第一铜层块11的厚度设置为0.5mm，第二铜层块12的高度为0.3mm，台阶13的宽度为0.3mm。
请参阅图3，本实用新型实施例中，陶瓷件2包括有陶瓷片21，陶瓷片21的下表面中间位置处设置有金属化层22，金属化层22与陶瓷片21的下表面之间形成了一个矩形的留白面23，陶瓷片21的厚度为0.5mm，金属化层22与陶瓷片21的四周边缘之间的距离均设置为0.3mm，第二铜层块12的表面尺寸和金属化层22的表面尺寸设置为相同，金属化层22是焊接于第二铜层块12的上表面。
请参阅图4，本实用新型实施例中，焊料丝4设置有与其相配套的辅助件5，辅助件5包括有限位条块51，限位条块51的一侧面开设有卡槽52，卡槽52的内部尺寸等于焊料丝4的尺寸，限位条块51的厚度等于凹槽3的宽度，且限位条块51的长度大于凹槽3的深度。
同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
使用时，把陶瓷片21四周边缘处的金属化层22去除，如图3所示，再把无氧铜块1的一面加工出第二铜层块12结构，如图2所示，将带有第二铜层块12一面的无氧铜块1与四周去除金属化层22的陶瓷片21贴合并焊接，当两者的焊接面贴合时就会在四周侧边形成一道凹槽101，如图1所示，这样就可以将陶瓷片21四周边缘区域避让开，陶瓷片21四周去除金属化层22以后，上下两面的金属化层22之间的距离增加了，可以有效减小绝缘电阻降低的可能性，当陶瓷片21四周金属化层22被去除后，去除金属化层22的部分就无法与第二铜层块12形成刚性连接，只有在金属化层22的区域才能与第二铜层块12形成刚性连接，这样就可以将陶瓷片21焊接后的应力集中区域向中间区域转移，避免陶瓷片21强度最薄弱的区域产生较大的应力集中，从而可以大幅度降低陶瓷片21因应力过大而产生的裂纹概率，通过以上的无氧铜块1和陶瓷件2的结构改进，不仅可以解决陶瓷片21裂纹的问题，而且还可以明显提高无氧铜块1和陶瓷片21钎焊后的强度和两金属化层22之间的绝缘电阻，在焊接焊料丝4时，可以先将焊料丝4放入到限位条块51上的卡槽52中，然后将限位条块51插入到凹槽3中，之后将卡槽52中的焊料丝4倒入到凹槽3中，方便将焊料丝4精准的放入到凹槽3内。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种陶瓷与无氧铜之间的钎焊结构，包括无氧铜块(1)，其特征在于：所述无氧铜块(1)的上表面设置有陶瓷件(2)，所述无氧铜块(1)和陶瓷件(2)焊接后的四周形成了一个凹槽(3)，所述凹槽(3)的内部焊接有四个焊料丝(4)；
所述无氧铜块(1)包括有第一铜层块(11)，所述第一铜层块(11)的上表面中间位置处设置有第二铜层块(12)，所述第二铜层块(12)与第一铜层块(11)的上表面之间形成了四个台阶(13)；
所述陶瓷件(2)包括有陶瓷片(21)，所述陶瓷片(21)的下表面中间位置处设置有金属化层(22)，所述金属化层(22)与陶瓷片(21)的下表面之间形成了一个矩形的留白面(23)。
2.根据权利要求1所述的一种陶瓷与无氧铜之间的钎焊结构，其特征在于：所述第一铜层块(11)的厚度设置为0.5mm，所述第二铜层块(12)的高度为0.3mm，所述台阶(13)的宽度为0.3mm。
3.根据权利要求1所述的一种陶瓷与无氧铜之间的钎焊结构，其特征在于：所述陶瓷片(21)的厚度为0.5mm，所述金属化层(22)与陶瓷片(21)的四周边缘之间的距离均设置为0.3mm。
4.根据权利要求1所述的一种陶瓷与无氧铜之间的钎焊结构，其特征在于：所述第二铜层块(12)的表面尺寸和金属化层(22)的表面尺寸设置为相同，所述金属化层(22)是焊接于第二铜层块(12)的上表面。
5.根据权利要求1所述的一种陶瓷与无氧铜之间的钎焊结构，其特征在于：所述凹槽(3)的宽度和深度均设置为0.3mm，所述焊料丝(4)的直径设置为0.26mm。
6.根据权利要求1所述的一种陶瓷与无氧铜之间的钎焊结构，其特征在于：所述焊料丝(4)设置有与其相配套的辅助件(5)，所述辅助件(5)包括有限位条块(51)，所述限位条块(51)的一侧面开设有卡槽(52)，所述卡槽(52)的内部尺寸等于焊料丝(4)的尺寸，所述限位条块(51)的厚度等于凹槽(3)的宽度，且限位条块(51)的长度大于凹槽(3)的深度。
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Country Status (1)
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2021
- 2021-01-08 CN CN202120042781.6U patent/CN214060356U/zh active Active
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