一种玻璃-陶瓷封接AlN陶瓷的方法
摘要文本
一种玻璃‑陶瓷封接AlN陶瓷的方法，涉及一种封接AlN陶瓷的方法。本发明是要解决目前金属钎焊连接AlN陶瓷接头的室温强度低以及不绝缘的技术问题。本发明提供的玻璃‑陶瓷焊料用于AlN陶瓷的封接，该焊料适应性强，对陶瓷母材表面粗糙度无要求，并采用Ar气或N2气气氛下直接封接AlN陶瓷，玻璃‑陶瓷熔化后在AlN界面交互作用，在界面处形成元素互扩散层，使得界面结合可靠，焊缝中通过析晶反应生成陶瓷相，最终焊缝由陶瓷相与少量残余玻璃相构成，在1380℃保温10分钟得到的接头的室温最大抗剪强度达到57MPa。本发明的玻璃‑陶瓷焊料用于AlN陶瓷封接方法，为AlN在半导体承热组件中的应用提供技术。。关注微信公众号
申请人信息
- 申请人:哈尔滨工业大学
- 申请人地址:150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号
- 发明人: 哈尔滨工业大学
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 一种玻璃-陶瓷封接AlN陶瓷的方法 |
| 专利类型 | 发明申请 |
| 申请号 | CN202311646563.3 |
| 申请日 | 2023/12/4 |
| 公告号 | CN117447223A |
| 公开日 | 2024/1/26 |
| IPC主分类号 | C04B37/00 |
| 权利人 | 哈尔滨工业大学 |
| 发明人 | 贺宗晶; 孙良博; 徐慧宁; 邢超; 谭忆秋 |
| 地址 | 黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号 |
专利主权项内容
1.一种玻璃-陶瓷封接AlN陶瓷的方法，其特征在于玻璃-陶瓷封接AlN陶瓷的方法是按以下步骤进行的：步骤一、将四种氧化物原料放在一起低速球磨混合，获得混合均匀的氧化物粉末，然后将混合均匀的氧化物粉末在1550℃～1600℃保温2h～2.5h高温熔融形成液态玻璃，液态玻璃依次经快冷、破碎、研磨和过筛得到玻璃粉，在玻璃粉中添加分散剂和粘结剂，再次球磨得到玻璃焊膏；所述的四种氧化物原料为LiO、MgO、AlO和SiO或为LiO、CaO、AlO和SiO；22322232所述的混合均匀的氧化物粉末中LiO的摩尔分数为9％～10％，MgO或CaO的摩尔分数为20％～30％，AlO的摩尔分数为10％～15％，余量为SiO；2232步骤二、AlN陶瓷母材的处理：AlN陶瓷母材表面经切割处理，采用有机清洗液清洗表面油污即可；步骤三、焊件装配：使用刮刀或丝网印刷方式将步骤一制备的玻璃焊膏涂抹至一个AlN陶瓷母材的待焊表面上，将另一个AlN陶瓷母材的待焊表面对齐到焊料层上形成三明治结构；步骤四、封接工艺：从室温升至排胶温度，升温速率为2℃/min～5℃/min，排胶温度为400℃～500℃，时间为2h～2.5h，空气环境；随后抽真空，通入惰性气体使得腔体内处于惰性气体保护条件下，继续以5℃/min～10℃/min的升温速率升温至连接温度并保温5min～30min，再以5℃/min～10℃/min的降温速率到300℃～310℃，随炉自然冷却到室温即完成封接AlN陶瓷，所述的连接温度为1250℃～1380℃。