陶瓷与金属连接技术

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发布时间:2014-12-11   
  【技术开发单位】中国电子科技集团公司第十二研究所

  【技术简介】陶瓷与金属封接技术,应用于军用电真空器件,尤其是微波管。

  技术途径一:钼锰法金属化。将钼粉、锰粉以及其它粉料制备成膏剂,涂覆在清洗好的陶瓷上,利用还原气氛和高温,使钼粉烧结成钼海绵,使锰粉和其它粉料烧结成玻璃,玻璃与陶瓷反应,并填充在钼海绵的空隙中,从而在陶瓷上形成致密的钼/玻璃层。然后覆镍,与处理好的金属钎焊。在钼/镍之间、镍/焊料之间、焊料/金属件之间都有反应,形成有效连接。此法适用于95%Al2O3瓷、99%Al2O3、蓝宝石。

  技术途径二:钛银铜法。将钛粉制备成膏剂,涂覆在清洗好的陶瓷上,放上银铜焊料、金属,利用真空和高温,在温度高于焊料合金的熔点时,形成含钛的液相合金,钛与陶瓷表面的成分发生化学反应,形成钛的低价氧化物,如TiO和Ti2O3。通过Ti-Al-O化学键将合金与陶瓷紧密粘接到一起,形成陶瓷/金属封接件。此法适用于AlN、BN、95%Al2O3瓷、99%Al2O3、蓝宝石。

  技术途径三:磁控溅射法。将真空容器抽至高真空,再充以氩气。在阴极溅射靶上加直流负高压,引起辉光放电。放电时气体正离子向负高压的靶轰击,溅射出的金属沉积到陶瓷上,形成金属化。此法适用于金刚石、石英、AlN、BN、95%Al2O3瓷、99%Al2O3、蓝宝石。以形成气密、高强度的连接。

  【技术特点】

  多种二次金属化工艺:电镀镍和烧结镍。
  可与多种金属连接:无氧铜、蒙乃尔、钼、镍、可伐。
  可用多种焊料:Ag-Cu, Pd- Ag-Cu,Au-Cu,Au-Ni,Ag,Cu
  可与复杂形状陶瓷连接。
  可与超薄宝石连接,宝石厚度可低至0.15mm。
  可将金刚石与可伐、无氧铜连接。
  金属化瓷件高度要求高:±0.05mm
  瓷封件同心度要求高:±0.05mm

  【技术指标】
  技术途径一钼锰法金属化:
  金属化层厚度15~35μm。气密性10-10Pa?m3/S,抗拉强度110 MPa。
  技术途径二钛银铜法:
  气密性10-10Pa?m3/S,抗拉强度90 MPa。
  技术途径三磁控溅射法:
  气密性10-10Pa?m3/S,抗拉强度90 MPa。

  【技术水平】国内领先

  【可应用领域和范围】宝石与金属封接:红外观察窗的连接,LED芯片的粘接。
  95瓷与金属封接:夜视仪、真空开关管、陶瓷电容器。
  AlN与金属封接:陶瓷线路板。

  【技术状态】批量生产、成熟应用阶段

  【合作方式】技术服务

  【投入需求】3000万元

  【转化周期】2年

  【预期效益】项目完成后,可达年产值5000万,实现利润500万。并解决当地100人的就业。

  【联系方式】于兴智010-84352678/13311119009


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