[发明专利]基于热氧化表面改性的SiC陶瓷或SiC陶瓷增强铝基复合材料超声低温直接钎焊方法

摘要

基于热氧化表面改性的SiC陶瓷及SiC陶瓷增强铝基复合材料超声低温直接钎焊方法，本发明涉及焊接技术领域。本发明要解决电子封装领域用SiC陶瓷及SiC陶瓷增强铝基复合材料低温钎焊困难，间接钎焊法需要在钎焊前对母材表面预金属化处理后再低温钎焊，直接钎焊法钎焊温度较高、钎焊周期长的问题。方法：一、处理待焊件；二、处理钎料合金；三、超声低温钎焊。本发明方法可在低温条件下实现SiC陶瓷及SiC陶瓷增强铝基复合材料的超声低温直接钎焊。该方法适用于电子封装领域。

主权项

1.基于热氧化表面改性的SiC陶瓷或SiC陶瓷增强铝基复合材料超声低温直接钎焊方法，其特征在于该方法具体按下述步骤进行的：/n一、将待焊件用金刚石切割机切割成型，用金刚石磨盘进行机械打磨并抛光处理，抛光至表面光洁度小于1μm，然后放入丙酮中超声清洗5～30min，再采用无水乙醇超声清洗5～20min后烘干，放入空气烧结炉中随炉加热进行高温氧化处理，控制加热升温速率为10～25℃/min，升温至500～1200℃，保温30min～6h，然后随炉冷却至室温；/n其中待焊件为SiC陶瓷或SiC陶瓷增强铝基复合材料；/n二、采用砂纸将钎焊用钎料合金表面氧化膜打磨去除，然后放入丙酮中超声清洗5～20min，烘干备；/n三、将步骤一处理的待焊件与步骤二处理的钎料合金用夹具组成钎焊件，放入加热炉中，压头置于钎焊件上加压至0.5～5MPa，控制升温速率为5～15℃/min，将钎焊件加热到210～500℃并保温5～35min，将超声头施加到下层母材上，并开启超声波振动，控制振动频率为20-100kHz，振幅为1～50μm，超声作用时间为0.1～8s，然后随炉冷却或空冷至室温，即完成所述基于热氧化表面改性的SiC陶瓷或SiC陶瓷增强铝基复合材料超声低温直接钎焊方法；/n步骤一中对待焊件进行抛光处理时，采用500#，1000#，2000#的金刚石磨盘逐级打磨，然后用1μm的抛光机机械抛光至镜面；/n步骤一中待焊件为SiC陶瓷，是SiC质量百分数为90％～99.8％的多晶陶瓷或SiC质量百分数大于99.8％的高纯单晶陶瓷；/n或者，步骤一中待焊件为SiC陶瓷增强铝基复合材料，是SiC颗粒增强相体积分数为20％～70％的铝基复合材料。/n