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陶瓷-金屬材料實(shí)用封接技術(shù)(第三版)
內(nèi)容簡(jiǎn)介
本書(shū)為作者歷經(jīng)50多年的生產(chǎn)實(shí)踐和研究試驗(yàn)的總結(jié),除對(duì)陶瓷金屬封接技術(shù)敘述外,對(duì)常用封接(包括陶瓷、金屬結(jié)構(gòu)材料、焊料),以及相關(guān)工藝(例如高溫瓷釉制造、陶瓷精密加工等)也進(jìn)行了介紹。書(shū)中特別敘述了不同封接工藝的封接機(jī)理,強(qiáng)調(diào)了當(dāng)今金屬化配方的特點(diǎn)和玻璃相遷移方向的變化以及與可靠性的關(guān)系,介紹了許多常用的國(guó)內(nèi)外金屬化配方和工藝。本次新修訂第三版補(bǔ)充了大量近年來(lái)本領(lǐng)域材料和工藝等取得的更新成果和技術(shù),以資同行參考。
本書(shū)適用于真空電子器件、微電子器件、激光與電光源、原子能和高能物理、宇航工業(yè)、化工、測(cè)量?jī)x表、航天設(shè)備、真空或電氣裝置、家用電器等領(lǐng)域中,并適合各種無(wú)機(jī)介質(zhì)與金屬進(jìn)行高強(qiáng)度、高氣密封接的科研、生產(chǎn)部門(mén)的工程技術(shù)人員閱讀使用,也可作為大專(zhuān)院校有關(guān)專(zhuān)業(yè)師生的參考書(shū)。
適讀人群:本書(shū)適用于真空電子器件、微電子器件、激光與電光源、原子能和高能物理、宇航工業(yè)、化工、測(cè)量?jī)x表、航天設(shè)備、真空或電氣裝置、家用電器等領(lǐng)域中,并適合各種無(wú)機(jī)介質(zhì)與金屬進(jìn)行高強(qiáng)度、高氣密封接的科研、生產(chǎn)部門(mén)的工程技術(shù)人員閱讀使用,也可作為大專(zhuān)院校有關(guān)專(zhuān)業(yè)師生的參考書(shū)。
本書(shū)為作者歷經(jīng)50多年的生產(chǎn)實(shí)踐和研究試驗(yàn)的總結(jié),是一本從實(shí)踐中來(lái),而又能結(jié)合我國(guó)實(shí)際情況上升到理論并著重于生產(chǎn)技術(shù)的書(shū),頗具特色。書(shū)中特別敘述了不同封接工藝的封接機(jī)理,介紹了許多常用的國(guó)內(nèi)外金屬化配方和工藝。本次新修訂第三版補(bǔ)充了大量近年來(lái)本領(lǐng)域材料和工藝等取得的更新成果和技術(shù),實(shí)用性更強(qiáng)。
前言
《陶瓷-金屬材料實(shí)用封接技術(shù)》一書(shū)涉及內(nèi)容廣泛,包括材料(陶瓷、金屬、焊料等)、封接工藝(一次和二次金屬化、焊接、氣氛控制等)以及界面顯微結(jié)構(gòu)的分析等。這是一本從實(shí)踐中來(lái),而又能結(jié)合我國(guó)實(shí)際情況上升到理論并著重于生產(chǎn)技術(shù)的書(shū),頗具特色。特別是有關(guān)封接機(jī)理和活化Mo-Mn封接技術(shù)的內(nèi)容占有較大篇幅,有詳細(xì)論述,這與我國(guó)行業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)比較貼近。
雖然我國(guó)有許多從事陶瓷金屬封接技術(shù)方面研究和生產(chǎn)的專(zhuān)家,并取得了一定的科研成果,但在生產(chǎn)技術(shù)上與國(guó)外先進(jìn)國(guó)家相比,仍有一定差距;在生產(chǎn)線上出現(xiàn)的工藝和質(zhì)量問(wèn)題也是屢見(jiàn)不鮮。就整體陶瓷-金屬封接技術(shù)來(lái)說(shuō),可以認(rèn)為是比較成熟的技術(shù)。不過(guò)目前還有許多技術(shù),包括封接材料、結(jié)構(gòu)材料、金屬化配方,特別是二次金屬化工藝、納米技術(shù)的應(yīng)用以及質(zhì)量一致性控制等,仍然亟待人們?nèi)ダ^續(xù)研究、開(kāi)發(fā)和解決。
本次新修訂第三版修改的重點(diǎn)是糾正了第二版文字、圖表等一些疏漏和不規(guī)范的地方,同時(shí)補(bǔ)充了大量近年來(lái)本領(lǐng)域材料和工藝等取得的更新成果和技術(shù),主要內(nèi)容包括如下:
、僦苯痈层~技術(shù)的研究進(jìn)展;
、谟袡C(jī)載體與陶瓷金屬化技術(shù);
、郯讓毷瘑尉Ъ捌浣饘倩に;
、艿杼沾杉捌浣饘俚腁MB接合;
、莸X陶瓷燒結(jié)和顯微結(jié)構(gòu)研究等;
、轈VD-BN陶瓷制備。
本書(shū)在編寫(xiě)過(guò)程中得到中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十二研究所所長(zhǎng)趙士錄教授的關(guān)心和支持,深表敬意,還得到化學(xué)工業(yè)出版的幫助、支持,以及山東國(guó)晶新材料有限公司劉汝強(qiáng)總經(jīng)理的鼓勵(lì)、協(xié)作,在此一并感謝。
最后,謹(jǐn)以此書(shū)獻(xiàn)給中國(guó)電子科技集團(tuán)第十二研究所建所60周年。
編著者
2017年7月
第一版前言
就世界范圍來(lái)說(shuō),陶瓷-金屬封接技術(shù)已經(jīng)歷了60多年的生產(chǎn)、發(fā)展和逐漸成熟的過(guò)程。這項(xiàng)技術(shù)最初是適應(yīng)于真空電子器件的需求而開(kāi)發(fā)起來(lái)的,隨著科學(xué)技術(shù)的日益進(jìn)步,該技術(shù)已廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體和集成電路封裝、電光源、激光器件、原子能和高能物理、宇航、化工、冶金以及醫(yī)療設(shè)備等行業(yè),其應(yīng)用前景經(jīng)久不衰,日益看好。
本書(shū)涉及內(nèi)容廣泛,包括材料(陶瓷、金屬、焊料等)、封接工藝(一次和二次金屬化、焊接規(guī)范、氣氛控制等)以及界面顯微結(jié)構(gòu)的分析等。這是一本從實(shí)踐中來(lái),而又能結(jié)合我國(guó)實(shí)際情況上升到理論并著重于生產(chǎn)技術(shù)的書(shū),頗具特色。特別是有關(guān)封接機(jī)理和活化Mo-Mn封接技術(shù)的內(nèi)容占有較大篇幅,有詳細(xì)論述,這與我國(guó)行業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)比較貼近。
雖然我國(guó)有許多從事陶瓷金屬封接技術(shù)方面研究和生產(chǎn)的專(zhuān)家,并取得了一定的科研成果,但在生產(chǎn)技術(shù)上與國(guó)外先進(jìn)國(guó)家相比,仍有一定的差距;在生產(chǎn)線上出現(xiàn)的工藝和質(zhì)量問(wèn)題也是屢見(jiàn)不鮮。就整體陶瓷金屬封接技術(shù)來(lái)說(shuō),可以認(rèn)為接近成熟,但并不是非常成熟;還有許多技術(shù),包括封接材料、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、金屬化配方,特別是二次金屬化工藝、納米技術(shù)的應(yīng)用等,亟待我們?nèi)ダ^續(xù)研究、開(kāi)發(fā)。
本書(shū)是作者歷經(jīng)50多年的生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)實(shí)驗(yàn)的總結(jié),其內(nèi)容會(huì)有一定的局限性,在工藝和技術(shù)內(nèi)容的敘述中,也難免會(huì)有不盡確切甚至是錯(cuò)誤的地方,敬請(qǐng)同行批評(píng)指正。
在成書(shū)文稿的整理、編排、成稿和出版過(guò)程中,一直得到中國(guó)礦業(yè)大學(xué)韓敏芳博士和劉澤同學(xué)的幫助,特此表示感謝。同時(shí)也感謝書(shū)中所有被引用文獻(xiàn)的作者的支持和幫助。最后要特別感謝陳立泉院士為本書(shū)欣然作序。
編者
2005年1月
第二版前言
《陶瓷-金屬材料實(shí)用封接技術(shù)》一書(shū)是以工藝為基礎(chǔ),以實(shí)用為目的,根據(jù)我們大量的科學(xué)試驗(yàn)和參考文獻(xiàn),提出了一些陶瓷金屬化的基本理論和經(jīng)驗(yàn)法則,深入淺出地說(shuō)明和設(shè)計(jì)各種配方和工藝路線的基本原理和方法,受到了廣大讀者的青睞,特別是第一線科技人員的歡迎。自從2005年4月出版以來(lái),為滿(mǎn)足廣大讀者的最新需求,并結(jié)合這幾年來(lái)國(guó)內(nèi)外在本領(lǐng)域的新的科研成果,對(duì)第一版進(jìn)行了修改、補(bǔ)充后形成第二版貢獻(xiàn)于廣大讀者。
本次修改的重點(diǎn)是補(bǔ)充了國(guó)內(nèi)外較新的工藝內(nèi)容和有關(guān)產(chǎn)品質(zhì)量保證以及可靠性增長(zhǎng)的研究成果。本書(shū)重點(diǎn)修改和補(bǔ)充之處是:
。1)美國(guó)氧化鋁瓷金屬化標(biāo)準(zhǔn)及其技術(shù)要點(diǎn);
。2)俄羅斯實(shí)用陶瓷-金屬封接技術(shù);
。3)陶瓷納米金屬化技術(shù);
。4)毫米波真空電子器件用陶瓷金屬化技術(shù);
。5)陶瓷-金屬封接結(jié)構(gòu)的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算;
。6)顯微結(jié)構(gòu)與陶瓷金屬化;
。7)陶瓷-金屬封接技術(shù)的可靠性增長(zhǎng);
。8)陶瓷金屬化玻璃相遷移全過(guò)程;
。9)陶瓷-金屬封接技術(shù)應(yīng)用的新領(lǐng)域;
。10)二次金屬化的燒結(jié)鎳技術(shù)等。
在編寫(xiě)過(guò)程中,得到了閆鐵昌所長(zhǎng)的關(guān)心和支持,深表敬意,也得到了不少同行的鼓勵(lì)、幫助和贊助,他們是:江蘇常熟銀洋陶瓷器件有限公司高永泉總經(jīng)理;北京路星宏達(dá)電子科技有限公司李琪董事長(zhǎng);湖北孝感漢達(dá)電子元件有限公司林迎政總經(jīng)理;遼寧錦州華光電力電子集團(tuán)公司薛曉東董事長(zhǎng);福建廈門(mén)晶華特種陶瓷有限公司蘇國(guó)平董事長(zhǎng);山東晨鴻電氣有限公司王惠玉董事長(zhǎng);陜西寶光陶瓷科技有限公司相里景龍總經(jīng)理;湖北漢光科技股份有限公司李新益總工程師;湖南湘瓷科藝有限公司楊子初總經(jīng)理;遼寧錦州金屬陶瓷有限公司畢世才董事長(zhǎng);貴州貴陽(yáng)振華集團(tuán)宇光分公司張毅總工程師。在此謹(jǐn)致謝意。
最后要特別感謝劉征教授為本書(shū)欣然作序。
編者
2010年11月
第1章陶瓷-金屬封接工藝的分類(lèi)、基本內(nèi)容和主要方法
1.1陶瓷-金屬封接工藝的分類(lèi)1
1.2陶瓷-金屬封接工藝的基本內(nèi)容2
1.2.1液相工藝2
1.2.2固相工藝4
1.2.3氣相工藝5
1.3陶瓷-金屬封接工藝的主要方法5
第2章真空電子器件用陶瓷-金屬封接的主要材料和陶瓷超精密加工
2.1概述7
2.2陶瓷材料9
2.2.1Al2O3瓷9
2.2.2BeO瓷17
2.2.3BN瓷24
2.2.4AlN瓷27
2.2.5CVD金剛石薄膜33
2.2.6高溫瓷釉34
2.3精細(xì)陶瓷的超精密加工43
2.3.1概述43
2.3.2陶瓷超精密機(jī)械加工的幾種方法43
2.3.3陶瓷超精密加工的關(guān)鍵45
2.3.4結(jié)束語(yǔ)46
2.4金屬材料46
2.4.1W、Mo金屬47
2.4.2可伐等定膨脹合金48
2.4.3特種W、Mo合金49
2.4.4無(wú)氧銅和彌散強(qiáng)化銅52
2.4.5焊料55
2.5功率電子器件常用高熱導(dǎo)率的封接、封裝材料58
2.5.1概述58
2.5.2陶瓷基高熱導(dǎo)率的陶瓷材料59
2.5.3金屬基高熱導(dǎo)率的合金和復(fù)合材料63
第3章陶瓷金屬化及其封接工藝
3.1概述66
3.1.1金屬化粉及其配方66
3.1.2金屬化配膏和涂層67
3.1.3金屬化燒結(jié)工藝流程67
3.1.4等靜壓陶瓷金屬化67
3.295%Al2O3瓷晶粒度對(duì)陶瓷強(qiáng)度和封接強(qiáng)度的影響68
3.2.1概述68
3.2.2陶瓷樣品的制備69
3.2.3晶粒度的測(cè)定70
3.2.4Mo粉顆粒度FMo-0170
3.2.5金屬化配方和規(guī)范72
3.2.6不同晶粒度的陶瓷強(qiáng)度和對(duì)封接強(qiáng)度的影響72
3.2.7討論73
3.2.8結(jié)論75
3.3表面加工對(duì)陶瓷強(qiáng)度和封接強(qiáng)度的影響76
3.3.1概述76
3.3.2實(shí)驗(yàn)材料和方法76
3.3.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果77
3.3.4討論81
3.3.5結(jié)論84
3.495%Al2O3瓷中溫金屬化配方的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)84
3.4.1概述84
3.4.2金屬化配方中活化劑的定性選擇85
3.4.3活化劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)的定量原則85
3.4.4討論87
3.4.5具體計(jì)算87
3.4.6結(jié)論88
3.5常用活化Mo-Mn法金屬化時(shí)Mo的化學(xué)熱力學(xué)計(jì)算88
3.5.1概述88
3.5.2化學(xué)熱力學(xué)計(jì)算89
3.5.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論91
3.5.4結(jié)論92
3.6活化Mo-Mn法陶瓷-金屬封接中玻璃相遷移方向的研究93
3.6.1概述93
3.6.2實(shí)驗(yàn)方法93
3.6.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論94
3.6.4結(jié)束語(yǔ)96
3.7活化Mo-Mn法陶瓷金屬化時(shí)Mo表面的化學(xué)態(tài)——AES和XPS在封接機(jī)理上的應(yīng)用97
3.7.1概述97
3.7.2實(shí)驗(yàn)程序97
3.7.3表面分析和結(jié)果99
3.7.4結(jié)論102
3.8陶瓷低溫金屬化機(jī)理的研究102
3.8.1概述102
3.8.2實(shí)驗(yàn)方法和程序103
3.8.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果104
3.8.4討論106
3.8.5結(jié)論108
3.9電力電子器件用陶瓷-金屬管殼108
3.9.1概述108
3.9.2管殼生產(chǎn)的工藝流程108
3.9.3管殼用陶瓷零件109
3.9.4管殼用金屬零件110
3.9.5陶瓷-金屬封接結(jié)構(gòu)111
3.9.6國(guó)內(nèi)和國(guó)外管殼生產(chǎn)的不同點(diǎn)和差距111
3.10陶瓷金屬化厚度及其均勻性113
3.10.1概述113
3.10.2活化Mo-Mn法金屬化層厚度和過(guò)渡層的關(guān)系114
3.10.3金屬化層厚度和組分的均勻性114
3.10.4手工筆涂法和絲網(wǎng)套印法的比較115
3.10.5結(jié)論115
3.11活化Mo-Mn法金屬化機(jī)理——MnO·Al2O3物相的鑒定116
3.11.1概述116
3.11.2實(shí)驗(yàn)程序和方法116
3.11.3結(jié)果和討論117
3.11.4結(jié)論119
3.12封接強(qiáng)度和金屬化強(qiáng)度119
3.12.1概述119
3.12.2實(shí)驗(yàn)程序120
3.12.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果120
3.12.4討論121
3.12.5結(jié)論121
3.13陶瓷-金屬封接生產(chǎn)技術(shù)與氣體介質(zhì)122
3.13.1應(yīng)用123
3.13.2討論125
3.13.3結(jié)論125
3.14不銹鋼-陶瓷封接技術(shù)126
3.14.1常用封接不銹鋼的分類(lèi)和特點(diǎn)127
3.14.2典型的幾種不銹鋼-陶瓷封接結(jié)構(gòu)128
3.14.3結(jié)論130
3.15美國(guó)氧化鋁瓷金屬化標(biāo)準(zhǔn)及其技術(shù)要點(diǎn)130
3.15.1ASTM規(guī)范131
3.15.2Coors企業(yè)規(guī)范133
3.15.3Wesgo公司標(biāo)準(zhǔn)134
3.15.4幾點(diǎn)結(jié)論134
3.16俄羅斯實(shí)用陶瓷-金屬封接技術(shù)135
3.16.1封接制造工藝流程136
3.16.2陶瓷金屬化膏劑組分和膏劑制備136
3.16.3電鍍工藝、裝架和焊接規(guī)范138
3.17陶瓷納米金屬化技術(shù)141
3.17.1概述141
3.17.2實(shí)驗(yàn)程序和方法141
3.17.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果142
3.17.4討論144
3.17.5結(jié)論146
3.18毫米波真空電子器件用陶瓷金屬化技術(shù)146
3.18.1概述146
3.18.2金屬化層的介電損耗146
3.18.3組分和介電損耗的關(guān)系147
3.18.4金屬化層的燒結(jié)技術(shù)147
3.18.5討論148
3.18.6結(jié)論149
3.19陶瓷-金屬封接結(jié)構(gòu)和經(jīng)驗(yàn)計(jì)算149
3.19.1典型封接結(jié)構(gòu)149
3.19.2經(jīng)驗(yàn)計(jì)算150
3.19.3結(jié)論152
3.20陶瓷-金屬封接中的二次金屬化和燒結(jié)Ni技術(shù)評(píng)估152
3.20.1國(guó)內(nèi)外鍍Ni液的現(xiàn)狀和發(fā)展153
3.20.2等效燒結(jié)Ni層(包括Ni-P)對(duì)封接強(qiáng)度的影響155
3.20.3結(jié)論156
3.21陶瓷二次金屬化的工藝改進(jìn)156
3.21.1材料、實(shí)驗(yàn)方法和結(jié)果156
3.21.2討論158
3.21.3結(jié)論159
3.22顯微結(jié)構(gòu)與陶瓷金屬化159
3.22.1概述159
3.22.2目前管殼用電子陶瓷的體系和性能161
3.22.3當(dāng)前我國(guó)管殼陶瓷金屬化技術(shù)狀況162
3.22.4結(jié)論165
3.23陶瓷-金屬封接技術(shù)的可靠性增長(zhǎng)165
3.23.1概述165
3.23.2關(guān)于界面應(yīng)力的評(píng)估166
3.23.3關(guān)于陶瓷表面粗糙度167
3.23.4結(jié)論168
3.24陶瓷金屬化玻璃相遷移全過(guò)程168
3.24.1概述168
3.24.2實(shí)驗(yàn)程序和方法169
3.24.3討論171
3.24.4結(jié)論172
3.25陶瓷-金屬封接技術(shù)應(yīng)用的新領(lǐng)域172
3.25.1概述172
3.25.2固體氧化物燃料電池173
3.25.3惰性生物陶瓷的接合174
3.25.4高工作溫度、高氣密性、多引線芯柱176
3.25.5陶瓷-金屬鹵化物燈176
3.26近期國(guó)外陶瓷-金屬封接的技術(shù)進(jìn)展177
3.26.1實(shí)驗(yàn)報(bào)告177
3.26.2分析報(bào)告181
3.27二次金屬化中的燒結(jié)Ni工藝181
3.27.1應(yīng)用背景181
3.27.2燒結(jié)Ni的基本參數(shù)和工藝182
3.27.3電鍍Ni和燒結(jié)Ni、顯微結(jié)構(gòu)差異及Ni粉細(xì)化182
3.28直接覆銅技術(shù)的研究進(jìn)展184
3.28.1DBC技術(shù)原理和基本結(jié)構(gòu)184
3.28.2DBC技術(shù)的特性186
3.28.3工藝參數(shù)對(duì)DBC性能的影響186
3.28.4結(jié)論186
3.29陶瓷-金屬封接質(zhì)量和可靠性研究187
3.29.1陶瓷-金屬封接件的顯微結(jié)構(gòu)和斷裂模式187
3.29.2關(guān)于鍍Ni層的影響188
3.29.3關(guān)于“銀泡”問(wèn)題189
3.29.4關(guān)于Cu封問(wèn)題190
3.30陶瓷金屬化配方的設(shè)計(jì)原則191
3.30.1活化劑玻璃相的膨脹系數(shù)192
3.30.2活化劑玻璃相膨脹系數(shù)的計(jì)算192
3.30.3實(shí)際計(jì)算和驗(yàn)證193
3.30.4結(jié)論193
3.31Mo粉與陶瓷金屬化技術(shù)194
3.31.1Mo粉制造的典型工藝和當(dāng)前存在問(wèn)題194
3.31.2國(guó)內(nèi)外金屬化實(shí)用Mo粉體的平均粒徑及其發(fā)展趨勢(shì)196
3.31.3業(yè)內(nèi)常用Mo粉體平均粒徑的測(cè)試方法和比較198
3.31.4結(jié)論198
3.32玻璃相與陶瓷金屬化技術(shù)199
3.32.1實(shí)驗(yàn)199
3.32.2結(jié)果與討論202
3.32.3結(jié)論204
3.33有機(jī)載體與陶瓷金屬化技術(shù)204
3.33.1漿料流變特性的響應(yīng)和行為204
3.33.2有機(jī)載體206
3.33.3結(jié)論207
3.34白寶石單晶及其金屬化技術(shù)207
3.34.1白寶石單晶的一般基本物化性能208
3.34.2白寶石單晶的晶格類(lèi)型和結(jié)構(gòu)208
3.34.3白寶石單晶的金屬化技術(shù)209
3.34.4結(jié)論212
3.35氮化硅陶瓷及其與金屬的接合技術(shù)212
3.35.1陶瓷212
3.35.2接合213
3.35.3結(jié)果與討論215
3.35.4結(jié)論217
3.36氮化鋁陶瓷燒結(jié)和顯微結(jié)構(gòu)217
3.36.1實(shí)驗(yàn)方法218
3.36.2結(jié)果和討論219
3.36.3結(jié)論220
3.37AlN粉體與顆粒220
3.37.1概述220
3.37.2陶瓷粉體的重要性、性能要求和主要制備方法221
3.37.3國(guó)內(nèi)外幾家出產(chǎn)AlN粉體的性能對(duì)比222
3.37.4結(jié)論222
第4章活性法陶瓷-金屬封裝
4.1概述223
4.295%Al2O3瓷Ti-Ag-Cu活性金屬法化學(xué)反應(yīng)封接機(jī)理的探討224
4.2.1化學(xué)反應(yīng)的熱力學(xué)計(jì)算224
4.2.2熱力學(xué)計(jì)算修正項(xiàng)的引入225
4.2.3真空度對(duì)化學(xué)反應(yīng)的影響226
4.2.4封接溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)的影響226
4.2.5Ti-Ag-Cu活性法封接機(jī)理模式的設(shè)想226
4.3提高活性法封接強(qiáng)度和可靠性的一種新途徑227
4.3.1概述227
4.3.2實(shí)驗(yàn)方法和結(jié)果227
4.3.3討論228
4.3.4結(jié)論231
4.4Ti-Ag-Cu活性合金焊料的新進(jìn)展231
4.4.1概述231
4.4.2Wesgo產(chǎn)品231
4.4.3北京有色金屬研究總院產(chǎn)品232
4.4.4結(jié)論233
4.5ZrO2陶瓷-金屬活性法封接技術(shù)的研究233
4.5.1概述233
4.5.2實(shí)驗(yàn)程序和方法233
4.5.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果和討論234
4.5.4結(jié)論235
4.6活性法氮化硼陶瓷和金屬的封接技術(shù)235
4.6.1概述235
4.6.2實(shí)驗(yàn)方法和結(jié)果237
4.7活性封接的二次開(kāi)發(fā)237
4.8氮化鋁陶瓷的浸潤(rùn)性和封接技術(shù)238
4.8.1概述238
4.8.2AlN陶瓷的浸潤(rùn)特性239
4.8.3AlN陶瓷的金屬化工藝239
4.8.4AlN陶瓷的氣密封接242
4.8.5結(jié)束語(yǔ)242
4.9AlN陶瓷的氣密接合242
4.9.1概述242
4.9.2實(shí)驗(yàn)程序和方法243
4.9.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果和討論243
4.9.4結(jié)論245
4.10金剛石膜的封接工藝245
4.10.1厚膜法245
4.10.2薄膜法246
4.11非氧化物陶瓷-金屬接合及其機(jī)理246
4.11.1非氧化物陶瓷-金屬接合方法的分類(lèi)246
4.11.2非氧化物陶瓷的金屬化246
4.11.3非氧化物陶瓷的接合247
4.11.4化學(xué)反應(yīng)和接合機(jī)理248
4.11.5結(jié)論249
第5章玻璃焊料封接
5.1概述250
5.1.1封接溫度250
5.1.2線膨脹系數(shù)251
5.1.3浸潤(rùn)特性251
5.2易熔玻璃焊料252
5.2.1玻璃態(tài)易熔玻璃焊料252
5.2.2混合型易熔玻璃焊料253
5.3高壓鈉燈用玻璃焊料254
5.3.1概述254
5.3.2常用玻璃焊料系統(tǒng)組成和性能254
5.3.3玻璃焊料的制備工藝256
5.3.4關(guān)于玻璃焊料的析晶256
5.4微波管用玻璃焊料256
第6章氣相沉積金屬化工藝
6.1概述259
6.2蒸鍍金屬化260
6.2.1蒸鍍鈦260
6.2.2蒸鍍鉬260
6.3濺射金屬化261
6.4離子鍍金屬化262
6.5三種常用PVD方法的特點(diǎn)比較263
第7章陶瓷-金屬封接結(jié)構(gòu)
7.1封接結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則264
7.2封接結(jié)構(gòu)的分類(lèi)和主要尺寸參數(shù)265
7.2.1結(jié)構(gòu)材料和焊料265
7.2.2封接結(jié)構(gòu)分類(lèi)265
7.3常用封接結(jié)構(gòu)的典型實(shí)例268
7.3.1合理和不合理封接結(jié)構(gòu)的對(duì)比268
7.3.2針?lè)饨Y(jié)構(gòu)封接269
7.3.3撓性結(jié)構(gòu)封接271
7.3.4特殊結(jié)構(gòu)封接271
7.3.5焊料的放置272
第8章陶瓷-金屬封接生產(chǎn)過(guò)程常見(jiàn)廢品及其克服方法
8.1金屬化層的缺陷274
8.2金屬化過(guò)程中瓷件的缺陷274
8.3鍍鎳層的缺陷275
8.4封口處產(chǎn)生“銀泡”和瓷件“光板”275
8.5鈦-銀-銅活性法漏氣和瓷件表面污染276
8.6瓷釉的缺陷及其克服方法276
第9章陶瓷-金屬封接的性能測(cè)試和顯微結(jié)構(gòu)分析
9.1概述278
9.2封接強(qiáng)度的測(cè)量279
9.2.1基本的封接強(qiáng)度測(cè)試方法279
9.2.2實(shí)用的封接強(qiáng)度測(cè)試方法282
9.2.3真空開(kāi)關(guān)管管殼封接強(qiáng)度的測(cè)量284
9.3氣體露點(diǎn)的測(cè)量285
9.3.1露點(diǎn)法285
9.3.2電解法287
9.3.3溫度計(jì)法——硫酸露點(diǎn)計(jì)289
9.4顯微結(jié)構(gòu)分析290
9.4.1概述290
9.4.2光片的制備方法291
9.4.3封接界面的分析293
第10章國(guó)內(nèi)外常用金屬化配方
10.1我國(guó)常用金屬化配方294
10.2歐洲、美國(guó)、日本等常用金屬化配方294
10.3俄羅斯常用金屬化配方296
附錄
附表1電子元器件結(jié)構(gòu)陶瓷材料(國(guó)家標(biāo)準(zhǔn))298
附表2Al2O3陶瓷的全性能和可靠性300
附圖1CaO-Al2O3-SiO2相圖307
附圖2MgO-Al2O3-SiO2系平衡狀態(tài)圖308
附圖3CaO-Al2O3-MgO部分相圖308
附圖4CaO-MgO-SiO2相圖309
附圖5Mg2SiO4-CaAl2Si2O8-SiO2假三元系統(tǒng)相圖310
附圖6金屬和陶瓷的線(膨)脹系數(shù)比較(0~100℃)310
附圖7氫氣中金屬與其金屬氧化物的平衡曲線311
附圖8Ag-Cu-Ni相圖311
附圖9在陶瓷零件上涂敷金屬化膏的各種方法簡(jiǎn)圖312
附圖10Cu-Ni相圖312
附圖11Ag-Cu相圖313
附圖12Au-Cu相圖313
附圖13Au-Ni相圖313
附圖14Pd-Ag-Cu相圖313
附圖15Pd-Ag相圖314
附圖16Pd-Cu相圖314
參考文獻(xiàn)316
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