Solderen is het belangrijkste proces in het proces van AMB-siliciumnitridesubstraat, en de bereiding van actief hardsoldeermetaal en actief metaalsolderen zijn momenteel de belangrijkste en moeilijke punten.
Ti, Zr, Hf, V, Nb, enz. zijn veel voorkomende actieve metaalelementen die kunnen infiltreren in siliciumnitridesubstraten oppervlakken en worden veel gebruikt voor actieve afdichting tussen keramiek en metalen. Onder hen is de Ag-Cu-Ti-legering met Ti als het actieve element het meest bestudeerde en meest gebruikte actieve vulmetaal. Het kan de meeste keramische oppervlakken bevochtigen bij een temperatuur van 800 ~ 950 ° C, en de soldeerkop heeft een hoge sterkte en stabiele prestaties, zodat de afdichting tussen keramiek en metalen, keramiek en keramiek beter kan worden gerealiseerd.
Het gebruik van Ag-Cu-Ti actief vulmetaal omvat de volgende vier vormen, die variëren afhankelijk van de vorm van het Ti-element en de combinatie van vulmetaal:
een. Vooraf gecoate Ti-poeder (of TiH, poeder) pasta en voeg vervolgens voorgevormd soldeer toe (meestal Ag72Cu28-legeringssoldeer);
B. Er wordt vooraf een laag Ti-film op het keramische oppervlak afgezet met PVD (physical vapor deposition) of CVD (chemical vapor deposition), waarna Ag-Cu-vulmetaal wordt toegevoegd.
c. Gebruik Ag-Cu-Ti-soldeer;
d. Gebruik Ag-Cu-Ti-soldeerpasta.
Bij gebruik van zilverkoper-titanium actief vulmetaal om AMB-siliciumnitridesubstraat te bereiden, zijn de belangrijkste oorzaken van grensvlakleemtes als volgt:
1. Oppervlaktekwaliteit van grondstoffen: Krassen, putjes, oxidatie, organische vervuiling op het oppervlak van keramiek en zuurstofvrij koper vóór het lassen zullen een negatieve invloed hebben op de bevochtiging en verspreiding van soldeer, waardoor er potentieel risico op holtes ontstaat op het gesoldeerde grensvlak .
2. Soldeerafdrukkwaliteit: bij het afdrukken van soldeerpasta op grote oppervlakken is het gemakkelijk om het probleem van lekkage van soldeerpasta en ongelijkmatige afdrukken te krijgen, en zodra het soldeer is gesmolten, zal dit direct leiden tot de vorming van gaten.
3. Deactivering van actieve elementen: het actieve element Ti in AgCuTi-soldeerpasta is zeer gevoelig voor zuurstof, en tijdens het hardsolderen bij hoge temperaturen moet de vacuümgraad vaak beter zijn dan 10-3 Pa. Als de vacuümgraad niet aan de lasvereisten kan voldoen, wordt Ti geoxideerd en gedeactiveerd en kan het soldeer het keramische oppervlak niet bevochtigen, wat een groot lasgebied, laslekkage en andere verschijnselen zal veroorzaken.
4. Vluchtig gas van soldeerpasta: tijdens het hardsolderen zal het gas dat in de soldeerpasta is vervluchtigd, door de flux worden omwikkeld om bellen te vormen. Bovendien zal de reactie van organische zuren en metaaloxiden in de flux ook bellen produceren, naarmate de reactie van de bellen geleidelijk groter wordt, zullen de afgevoerde bellen dichte poriën achterlaten op het oppervlak van de soldeerpasta, en de niet-ontladen bellen zullen ook op het soldeervlak blijven tijdens het proces van smelten en stollen van het soldeer. Een leegte vormen.
5. Parameters van het soldeerproces: Ag-Cu-Ti actief soldeervulmetaal is vaak boven de 800 ºC om het oppervlak van Si3N4 te bevochtigen. Als de soldeertemperatuur te laag is of de houdtijd te kort is, zal de reactie tussen Ti en het keramische oppervlak plaatsvinden is niet voldoende, waardoor het soldeervulmetaal het keramische oppervlak niet volledig kan bevochtigen.
Samenvattend is hardsolderen cruciaal voor AMB-siliciumnitridesubstraten, met Ag-Cu-Ti-legering als het primaire actieve vulmetaal vanwege het vermogen om keramiek te bevochtigen bij 800~950 ºC en sterke verbindingen te vormen. Ruimtes in het grensvlak zijn echter een belangrijk probleem, veroorzaakt door factoren als de kwaliteit van de grondstoffen, het printen van soldeer, deactivering van actieve elementen, vluchtige gassen en onjuiste hardsoldeerparameters. Om verbindingen van hoge kwaliteit te bereiken, is het essentieel om deze uitdagingen aan te pakken door middel van verfijnde voorbereiding, verbeterde technieken, geoptimaliseerde omstandigheden en verbeterde procescontrole.
