[发明专利]一种提高金属引线与陶瓷绝缘子封接强度的钎焊方法

说明书

本发明提供一种提高金属引线与陶瓷绝缘子封接强度的钎焊方法。所述提高金属引线与陶瓷绝缘子封接强度的钎焊方法，包括：以下步骤：步骤一、处理金属引线；步骤二、在陶瓷绝缘子的待焊表面开四个两两对称的凹槽。本发明提供的提高金属引线与陶瓷绝缘子封接强度的钎焊方法，降低了陶瓷与金属因热膨胀系数的差异而产生的内应力，同时防止了封接过程中裂纹的产生；金属垫片的添加，既提到了焊料的铺展面积又起到了过渡作用。最终通过焊料的加热熔化以及焊料的毛细渗透作用，实现了金属引线‑金属垫片‑陶瓷绝缘子金属化层之间的紧密封接，该技术方案有效的提高了金属引线与陶瓷绝缘子之间的封接强度。

技术领域

本发明涉及金属陶瓷焊接领域，尤其涉及一种提高金属引线与陶瓷绝缘子封接强度的钎焊方法。

背景技术

陶瓷材料具有高温性能优异，耐磨性好等优点，但其塑性及韧性均较差。在一些电子封装及集成电路等领域，通常要求其产品同时具备优异的强韧性以及良好的耐高温能力，而金属材料便具备相较于陶瓷材料尤为突出的强韧性，因此将陶瓷和金属进行封接处理，既提高了产品的封接强度，又保证了产品的耐高温性能，具有广阔的应用前景。

陶瓷与金属的封接需要严格要求其二者的结合强度以及气密性，封接件的稳定性及可靠性直接影响了产品的整体质量。然而陶瓷与金属的封接存在难点，二者因热膨胀系数的差异导致其二者在连接处产生较大的残余应力，且二者连接时浸润性很差，从而导致陶瓷与金属的封接强度及气密性大大降低。

因此，有必要提供一种提高金属引线与陶瓷绝缘子封接强度的钎焊方法解决上述技术问题。

发明内容

本发明提供一种提高金属引线与陶瓷绝缘子封接强度的钎焊方法，解决了陶瓷与金属封接时因二者的结合强度低、气密性差的等原因造成封接件的稳定性及可靠性差，进而直接影响产品的整体质量。陶瓷与金属的焊接存在难点，二者因热膨胀系数的差异导致其二者在连接处产生较大的残余应力，且二者连接时浸润性很差，从而导致陶瓷与金属的焊接强度及气密性大大降低的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供的一种提高金属引线与陶瓷绝缘子封接强度的钎焊方法，包括：以下步骤：步骤一、对金属引线前处理：对金属引线进行除油、清洗及烘干处理，处理完毕后对金属引线进行抛光处理；步骤二、陶瓷绝缘子开凹槽处理：在陶瓷绝缘子的待焊表面上开四个凹槽，四个凹槽两两对称；步骤三、陶瓷绝缘子金属化层的制备：对陶瓷绝缘子进行预处理，按照重量配比的形式调配金属化层混合粉末，球磨过滤后按照重量配比加入溶剂和研磨球，再对其进行混磨，混磨过滤后，将制备得到的金属化浆料涂覆在陶瓷绝缘子的待焊表面上，在保护气氛下进行烧结，烧结后再对金属化层进行烧镍和镀镍处理；步骤四、金属垫片上凸槽的加工处理：金属垫片的结构设计为具有四个在结构上与陶瓷绝缘子上的凹槽间隙配合的凸槽；步骤五、金属引线-陶瓷绝缘子的封接：按照焊料、金属垫片、陶瓷绝缘子的顺序依次装配到金属引线上，装配好后放置于石墨模具上，在保护气氛下采用钎焊工艺对上述结构进行封接处理。

优选的，所述步骤一所述的金属引线的除油清洗采用的是超声波清洗，首先将金属引线置于清洗剂溶液中超声清洗20min，其中清洗剂溶液温度为60℃，然后用清水冲洗，所述步骤一所述的烘干处理是将清洗后的金属引线，放于工业酒精中浸泡30s，取出后用热风枪吹干，吹干后放入150℃烘箱中烘干15min，所述步骤一所述的金属引线的材质为无氧铜，所述步骤一所述的无氧铜金属引线的抛光处理，首先配制抛光液，所采用的抛光液为磷酸和过氧化氢以3：1的配比混合而成的混合溶液，然后将除油清洗后的金属引线放入配制好的抛光液中，并不断摇晃以使其与抛光液充分接触反应，待其表面由红棕色变成棕黄色且光亮度均一时取出，用清水冲洗干净其表面残留的抛光液，再将其放于工业酒精中浸泡30s后取出，用气枪吹去其表面的酒精，然后放入150℃烘箱中烘干15min。