CN85107155A - 无银合金焊料封接陶瓷和柯瓦、陶瓷和铜的固态压力扩散焊 - Google Patents
无银合金焊料封接陶瓷和柯瓦、陶瓷和铜的固态压力扩散焊 Download PDFInfo
- Publication number
- CN85107155A CN85107155A CN 85107155 CN85107155A CN85107155A CN 85107155 A CN85107155 A CN 85107155A CN 85107155 CN85107155 CN 85107155 CN 85107155 A CN85107155 A CN 85107155A CN 85107155 A CN85107155 A CN 85107155A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- copper
- sealing
- pottery
- coated
- watt
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
一种用铝作中间层的固态压力扩散焊接工艺,它适用于铜或镀有镍表面的铜与氧化铝陶瓷、柯瓦或镀有镍表面的柯瓦(铁镍钴合金)与氧化铝陶瓷的封接。可用来封接大功率可控硅和其他大功率半导体管、电子管以及绝缘支柱的接头。
这种新的封接工艺与现有的封接工艺比较,具有不使用昂贵的银铜焊料、工艺简单、没有焊料的流散和蒸发,电气性能好、焊接温度低,成品率高,耗电量小等优点。
Description
本发明是一种固态压力扩散焊接(简称扩散焊接)工艺,它适用于铜或镀有镍表面的铜与氧化铝陶瓷、柯瓦(KOVar、铁镍钴合金)或镀有镍表面的柯瓦与氧化铝陶瓷的封接。这二种封接接头可制作大功率可控硅和其它大功率半导体管壳、电子管管壳以及其它绝缘接头。
就申请人所知,在现有的铜与陶瓷、柯瓦与陶瓷的封接技术中、最常用的工艺,一种是烧结金属粉末法,其要点是在陶瓷的封接面上涂上一层钼锰粉,放入氢气炉内高温烧结,使陶瓷封接面金属化、再将金属化的陶瓷镀上一层镍,然后在铜与陶瓷、柯瓦与陶瓷之间放进银铜焊料,一并放入真空炉或氢气炉内加热,至焊料熔化,再经保温降温、即可获得牢固的封接效果。第二种是活性金属化法,即在陶瓷与铜或柯瓦之间放入钛-银-铜焊料,一并放入真空钎焊炉内加热,至焊料熔化,再经保温、降温、亦可获得牢固的封接。
上述二种工艺,都需采用昂贵的银的合金作焊料。目前的另一种新工艺是铜与陶瓷、柯瓦与陶瓷直接采用扩散焊接获得牢固的封接,但封接温度需要达到850℃以上,这样封接周期较长,耗电量较大,并且在批量生产中如何使得不该连在一起的接头之间不粘连,这是一个难以解决的问题。
本发明是针对封接工艺的上述缺点所做的重大改进。
本发明的要点是,在封接过程中不需要银铜作焊接,而采用铝作中间层的扩散焊接工艺。具体工艺是:
1、将陶瓷件用肥皂粉液和毛刷洗净,用自来水冲洗后,放入蒸馏水或去离子水中煮沸一小时,捞出放进马福炉内加温到1000℃,保温一小时后,冷却备用。
2、将铜或镀镍表面的铜、柯瓦或镀镍表面的柯瓦、中间层铝箔用乙醚,酒精或丙酮等擦去油污。
3、将表面处理过的上述材料,按陶瓷、铝箔、铜或镀有镍表面的铜或者陶瓷、铝箔、柯瓦或镀有镍表面的柯瓦的顺序叠加在一起,放入高真空加热炉,或其它气体作保护气氛(氢、氮或惰性气体)的加热炉内加热,当温度升到580℃以上至铝的熔点温度以下范围的温度时,开始加压,压力控制在2公斤/毫米2以上,经过十分钟以上时间的保温,保压,然后降温、降压、温度降到200℃以下,即可取出封接工件。
采取这种工艺方法实现的陶瓷与铜、陶瓷与柯瓦的封接接头,抗拉强度可达到每平方厘米300-900公斤;封接界面处的漏气率可小于10-9托·升/秒;将封接件加热到300℃,然后快速冷却到负80℃不会损坏,性能保持不变。
4、封接设备,采用专门制造的带压力系统的真空扩散炉或用其它气体作保护气氛的扩散炉。如采用常规的真空炉、或气体作保护气氛的加热炉,对封接工件,需要设计专门的夹具,使工件达到2公斤/毫米2以上的力,并要求夹具的材料的膨胀系数小于焊接工件的膨胀系数,采用钼的材料作夹具最佳。
本发明与一般的封接工艺比较,有以下突出的优点。
1、避免了使用昂贵的银铜焊料或钛-银-铜焊料。
2、封接工件的铜、柯瓦和铝箔(厚度为0.1-0.2毫米)表面氧化层,可以不必去除。
3、封接工艺简单,操作方便,只要在封接过程中,合理调节加热温度,施加压力和保温时间,均可获得不同程度的机械强度。
4、成品率高,只要材料本身无缺陷,成品率可达90%以上。
5、没有焊料的流散和蒸发,结合面光滑,使陶瓷保持原有的电气强度。
6、封接温度低、耗电量小,可缩短周期约1/4,成本降低。
7、与无铝作中间层的扩散焊接比较,不但封接温度低,主要是解决了批量生产中不该结合的工件互相粘连的难题。
Claims (3)
1、一种固态压力扩散焊接工艺,其特征在于焊接过程中,不采用昂贵的银铜焊料,而采用铝做中间层。
2、按照权利要求1.所说的焊接工艺,其特征在于,它适用于铜或镀有镍表面的铜与氧化铝陶瓷、柯瓦或镀有镍表面的柯瓦(铁镍钴合金)与氧化铝陶瓷的封接
3、按照权利要求1、2所说的焊接工艺,其特征在于,封接过程是在带有压力系统的真空扩散炉,或有其他保护气氛的扩散炉内进行的。如采用常规的真空加热炉,或其它气体作保护气氛的加热炉,需对封接件,设计专门的夹具。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN85107155A CN85107155B (zh) | 1985-09-19 | 1985-09-19 | 无银合金焊料封接陶瓷和柯瓦,陶瓷和铜的固态压力扩散焊 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN85107155A CN85107155B (zh) | 1985-09-19 | 1985-09-19 | 无银合金焊料封接陶瓷和柯瓦,陶瓷和铜的固态压力扩散焊 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN85107155A true CN85107155A (zh) | 1987-04-08 |
CN85107155B CN85107155B (zh) | 1988-12-14 |
Family
ID=4795487
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN85107155A Expired CN85107155B (zh) | 1985-09-19 | 1985-09-19 | 无银合金焊料封接陶瓷和柯瓦,陶瓷和铜的固态压力扩散焊 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN85107155B (zh) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100349231C (zh) * | 2001-08-03 | 2007-11-14 | 株式会社日立制作所 | 原子炉设备 |
CN102030486A (zh) * | 2010-10-15 | 2011-04-27 | 北京工业大学 | 一种玻璃-可伐合金激光焊接方法及其专用夹具 |
CN102950831A (zh) * | 2011-08-23 | 2013-03-06 | 甄海威 | 陶瓷、铝、多孔铜的复合材料 |
CN103264219A (zh) * | 2013-06-04 | 2013-08-28 | 成都国光电气股份有限公司 | 一种复合金属材料的制备方法 |
CN103779023A (zh) * | 2014-01-24 | 2014-05-07 | 中国科学院等离子体物理研究所 | 低温液体输运用陶瓷绝缘子的制备方法 |
CN107096994A (zh) * | 2017-04-25 | 2017-08-29 | 南京云启金锐新材料有限公司 | 一种高纯氧化锆复合陶瓷与紫铜的扩散焊接件及其生产方法 |
CN108463307A (zh) * | 2016-02-16 | 2018-08-28 | 东北泰克诺亚奇股份有限公司 | 纳米复合金属部件的制造方法以及相分离系金属固体彼此的接合方法 |
-
1985
- 1985-09-19 CN CN85107155A patent/CN85107155B/zh not_active Expired
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100349231C (zh) * | 2001-08-03 | 2007-11-14 | 株式会社日立制作所 | 原子炉设备 |
CN102030486A (zh) * | 2010-10-15 | 2011-04-27 | 北京工业大学 | 一种玻璃-可伐合金激光焊接方法及其专用夹具 |
CN102950831A (zh) * | 2011-08-23 | 2013-03-06 | 甄海威 | 陶瓷、铝、多孔铜的复合材料 |
CN102950831B (zh) * | 2011-08-23 | 2015-05-06 | 甄海威 | 陶瓷、铝、多孔铜的复合材料 |
CN103264219A (zh) * | 2013-06-04 | 2013-08-28 | 成都国光电气股份有限公司 | 一种复合金属材料的制备方法 |
CN103264219B (zh) * | 2013-06-04 | 2015-09-30 | 成都国光电气股份有限公司 | 一种钨、无氧铜复合金属材料的制备方法 |
CN103779023A (zh) * | 2014-01-24 | 2014-05-07 | 中国科学院等离子体物理研究所 | 低温液体输运用陶瓷绝缘子的制备方法 |
CN108463307A (zh) * | 2016-02-16 | 2018-08-28 | 东北泰克诺亚奇股份有限公司 | 纳米复合金属部件的制造方法以及相分离系金属固体彼此的接合方法 |
CN107096994A (zh) * | 2017-04-25 | 2017-08-29 | 南京云启金锐新材料有限公司 | 一种高纯氧化锆复合陶瓷与紫铜的扩散焊接件及其生产方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN85107155B (zh) | 1988-12-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100295145B1 (ko) | 서셉터 | |
EP0153618A2 (en) | Method for preparing highly heat-conductive substrate and copper wiring sheet usable in the same | |
KR20110135855A (ko) | 열전 장치의 제조방법 | |
CN106825885A (zh) | 一种电场辅助下的TZM合金与WRe合金的连接方法 | |
CN85107155A (zh) | 无银合金焊料封接陶瓷和柯瓦、陶瓷和铜的固态压力扩散焊 | |
CN101537530B (zh) | 靶材结构的制作方法 | |
CN102485698B (zh) | 黄铜与碳化硅陶瓷的连接方法及其连接件 | |
US5529858A (en) | Hermetically sealed thermocompression feedthrough and peripheral seal for high temperature lithium based battery applications | |
EP0638530B1 (en) | Method of bonding graphite to metal | |
US3736649A (en) | Method of making ceramic-to-metal seal | |
CN112059470A (zh) | 钛酸盐微波介质陶瓷与金属钎焊用活性钎料及其制备方法 | |
CN102485697B (zh) | 黄铜与碳化硅陶瓷的连接方法及其连接件 | |
CN115028467B (zh) | 低空洞率陶瓷覆铜板及其制备方法 | |
JPH09234826A (ja) | 金属−セラミックス複合基板及びその製造法 | |
CN110484877A (zh) | 一种陶瓷基覆铜板的制备方法 | |
CN114874758A (zh) | 一种新型铟基高效导热垫片 | |
CN109986232B (zh) | 一种石英玻璃封接用Sn-Ti-Cu三元合金焊料 | |
JP2503778B2 (ja) | 半導体装置用基板 | |
US5855313A (en) | Two-step brazing process for joining materials with different coefficients of thermal expansion | |
CN112191969A (zh) | 一种高频感应焊接快速制备Cu3Sn-Cu微焊点方法 | |
Ning et al. | Interface of aluminum/ceramic power substrates manufactured by casting-bonding process | |
CN114905106B (zh) | 一种基于Cu6Sn5取向复合涂层制备的Cu/SnAgCu/Cu钎焊方法 | |
US3769619A (en) | Stripline assembly for use in microwave circuits and method of fabricating same | |
WO1998003297A1 (en) | Two-step brazing process for joining materials with different coefficients of thermal expansion | |
JPH0672779A (ja) | 炭素部材の接合方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C13 | Decision | ||
GR02 | Examined patent application | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C19 | Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |