SiC陶瓷作為性能優(yōu)異的結(jié)構(gòu)材料被廣泛應(yīng)用在航空航天領(lǐng)域,同時由于其具有低熱膨脹系數(shù)和高熱導(dǎo)率的良好特性,其與Cu的復(fù)合結(jié)構(gòu)在電子封裝領(lǐng)域中也有廣泛的應(yīng)用。常規(guī)陶瓷活性釬焊方法需要高溫高真空的條件且存在接頭殘余應(yīng)力大的問題。電子領(lǐng)域應(yīng)用的陶瓷材料封裝有著低溫連接的技術(shù)需求,由于陶瓷材料低溫條件下難潤濕,傳統(tǒng)低溫封裝只能采用間接釬焊的方法。本文著重克服接頭熱應(yīng)力大和連接體系低溫潤濕結(jié)合困難的難題,采用超聲輔助活性軟釬焊方法實現(xiàn)了SiC陶瓷自身及與Cu的高可靠直接釬焊,闡明了釬焊接頭界面反應(yīng)結(jié)合機理,揭示了超聲加速界面反應(yīng)的主控因素,通過調(diào)控工藝參數(shù)實現(xiàn)了對接頭界面結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和力學(xué)性能的提升。采用含活性Al的Zn基釬料對SiC陶瓷進行釬焊,研究了超聲作用對接頭組織和性能的影響,確定了接頭典型界面組織并提出了接頭增強機理。采用Zn5Al釬料SiC陶瓷時,當超聲時間較短時,接頭剪切強度僅為102MPa,剪切斷口出現(xiàn)在結(jié)合層脆性的片層狀共晶組織中,延長超聲時間,結(jié)合層中層片狀共晶組織完全轉(zhuǎn)變?yōu)榧毿〉姆瞧瑺罟簿?且結(jié)合層晶粒被顯著細化,使接頭的剪切強度提高至138MPa,與采用Zn5Al3Cu釬料...

【文章頁數(shù)】：147 頁

【學(xué)位級別】：博士

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圖1-1真空環(huán)境下AgCuTi釬料/SiC陶瓷的界面反應(yīng)層[9]

圖1-1真空環(huán)境下AgCuTi釬料/SiC陶瓷的界面反應(yīng)層[9]Fig.1-1InterfacialreactionlayerofAgCuTi/SiCjoints[9]ostructureofreactionlayeranddiffraction....

圖1-222Ti-78Si共晶釬料微觀組織

高的殘余應(yīng)力值會直接導(dǎo)致界面出現(xiàn)裂紋，引起接頭強度降低。采用AgCuTi釬料釬焊SiC陶瓷可以獲得較高的接頭強度，因此Ag-Cu-釬料是較為常用的釬焊SiC陶瓷用釬料[47]，但是由于釬料熔點較低，所以溫服役時接頭中的釬料層容易發(fā)生軟化，因此此類接頭無法適用于接頭需....

圖1-3Ni-51Cr/SiC界面組織及相分析

圖1-3Ni-51Cr/SiC界面組織及相分析[53]1-3MicrostructureandXRDpatternsofNi-51Cr/SiCinterfaceat1593Kfor10mMmicrographintheinterfacear....

圖1-4Ti2AlC相接頭微觀組織

圖1-4Ti2AlC相接頭微觀組織[59]Fig.1-4ThemicrostructuresofTi2AlCjoints[59](a)1023K;(b)1073K;(c)1123K;(d)1173K藍寶石而言，Al是一種很強的活性元素。為獲得較強的....

本文編號：3942182