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真空电子技术 2022年第1期35卷 61-66页

作者：朴文博李迎迎黄亦工崔高鹏北京真空电子技术研究所北京100015

以降低活化mo-mn法烧成温度为目的,利用mnO-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)相图,设计了17组金属化配方,通过拉力测试、X射线衍射物相分析、扫描电镜测试及能谱分析,研究了不同活化剂配方对金属化层力学性能及显微结构的影响。本试验成功将活化mo-M... 详细信息

以降低活化mo-mn法烧成温度为目的,利用mnO-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)相图,设计了17组金属化配方,通过拉力测试、X射线衍射物相分析、扫描电镜测试及能谱分析,研究了不同活化剂配方对金属化层力学性能及显微结构的影响。本试验成功将活化mo-mn法烧结温度降低至1350℃,得到的金属化层显微结构致密均匀,力学性能及气密性良好,其三点封接强度可达470 MPa,远超行业标准。

关键词：活化mo-mn法中低温相图活化剂玻璃相

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Al_(2)O_(3)/Cu的界面微观结构及封接性能

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硅酸盐通报 2022年第1期41卷 241-248页

作者：范彬彬赵林谢志鹏康丁华刘溪海景德镇陶瓷大学材料科学与工程学院景德镇333403 清华大学材料学院新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室北京100084 娄底市安地亚斯电子陶瓷有限公司娄底417000

采用活化mo-mn法和活性金属钎焊(AMB)工艺对Al_(2)O_(3)陶瓷进行金属化处理,分别研究了两种金属化工艺的界面形貌、新相的形成及显微结构的演变,并测试了Al_(2)O_(3)/Cu的力学性能和气密性。研究表明:采用活化mo-mn法的封接界面处出现... 详细信息

采用活化mo-mn法和活性金属钎焊(AMB)工艺对Al_(2)O_(3)陶瓷进行金属化处理,分别研究了两种金属化工艺的界面形貌、新相的形成及显微结构的演变,并测试了Al_(2)O_(3)/Cu的力学性能和气密性。研究表明:采用活化mo-mn法的封接界面处出现玻璃相的迁移,形成了立方相mnAl_(2)O_(4),可以提高封接强度。AMB工艺中活性元素Ti与Al_(2)O_(3)反应依次形成厚度为0.64μm的TiO和1.03μm的Cu_(3)Ti_(3)O。各层间热膨胀系数(CTE)的差异给钎焊接头提供了良好的热弹性相容性且降低了残余应力。活化mo-mn法的封接强度((60.2±7.7)MPa)比AMB工艺((43.1±6.9)MPa)高,但在气密性方面两者并无明显差别(均在2.3×10^(-11) Pa·m^(3)·s^(-1)左右)。

关键词：陶瓷-金属封接 Al_(2)O_(3)/Cu界面活化mo-mn法 AMB工艺金属化封接性能

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TO257T型管壳封装设计及电子封装用95%Al2O3金属化层制备

TO257T型管壳封装设计及电子封装用95%Al2O3金属化层制备

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作者：齐欣山东大学

学位级别：硕士

自电子制造业出现,半导体元器件逐渐成为人们的研究热点。随着电路密度和功能的不断提高,人们对承载电子元件的的封装技术提出了更多更高的要求。电子封装材料由热固性塑料、硅酮塑料等有机材料逐渐向可靠性更高的陶瓷及金属材料过渡。... 详细信息

自电子制造业出现,半导体元器件逐渐成为人们的研究热点。随着电路密度和功能的不断提高,人们对承载电子元件的的封装技术提出了更多更高的要求。电子封装材料由热固性塑料、硅酮塑料等有机材料逐渐向可靠性更高的陶瓷及金属材料过渡。对于航空航天、军工等领域,封装的可靠与否直接决定电子产品的安全性能,提高管壳封装的可靠性对于半导体行业的发展有重大意义。本文从TO57T型管壳的封装技术及电真空器件中氧化铝陶瓷的封接技术两方面入手,对封接技术进行改良。针对TO-257T管壳封装材料进行设计,研究不同封装材料对于管壳气密性、热阻率的影响,探索通过更换热沉材料,提高管壳对芯片保护能力的可行性。为提高管壳中陶瓷绝缘子与金属框架的封接性能,围绕95%AlO陶瓷的可焊性,展开对陶瓷金属化层的研究。采用高温烧结法,在95%AlO陶瓷表面进行金属化层制备。在mo-mn法的基础上,对陶瓷金属化工艺进行优化改良。本文探讨mnO-SiO-AlO及mnO-TiO体系两种活化剂体系对金属化层的影响,并针对两种活化体系的烧结过程进行工艺优化。试验结果表明,通过热沉材料,底板及边框材料的替换,可在不影响热阻性能的前提下提高芯片保护可靠性。各零部件封装工艺采用银铜共晶焊料,在800℃下保温3min,钎焊后各零件结合良好,焊缝均匀平整。其中纯铜底板与80WCu封装性能良好,经1000次温循,以喷吹法进行气密性检测,漏率小于最小显示漏率,达到宇航级标准。以mnO-SiO-AlO及mnO-TiO作为活化剂,对95%AlO陶瓷表面进行金属化烧结,烧结过程中均出现陶瓷向金属化层及金属化层向陶瓷基体的双向扩散。在金属化烧结过程中,mo颗粒在高温下不完全致密化,氧化物形成高温液相润湿mo颗粒并填充到mo颗粒的间隙,与颗粒表层的mo发生反应,形成3CaO·moO3、2mnO·3moO等复杂化合物,降温后在颗粒间形成良好的连接。mo颗粒与高温液相的反应提高液相对金属mo的润湿性,有利于金属化层与陶瓷基体的结合。以mnO-TiO作为活化剂进行金属化层制备时,陶瓷金属化层界面化学反应及液相的迁移同时存在,mnO与陶瓷基体反应形成mnO·AlO,陶瓷与金属化层在反应层紧密结合。金属化温度、活化剂配比对金属化层质量有较大影响。在特定温度区间内,随烧结温度上升,金属化层致密度提高,孔隙减少,金属化层力学性能提高。以mnO-SiO-AlO作为活化剂进行金属化层制备时,在mnO、SiO、AlO比例为50:35:15,活化剂与mo粉颗粒比例1:3,1400℃烧结时,可得到致密性较高,力学性能较好的金属化涂层。金属化层与陶瓷结合强度高,拉伸断裂实验粘瓷明显。以mnO-TiO作为活化剂进行金属化层制备时,mnO、TiO比例为63:37,活化剂与mo粉颗粒比例1:3,在1450℃烧结时金属化层致密性最佳,拉伸断裂强度达最大值。

关键词：管壳封装活化mo-mn法金属化涂层活化剂

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