La brasatura è il processo più importante nel processo del substrato di nitruro di silicio AMB e la preparazione del metallo d'apporto per brasatura attiva e della brasatura del metallo attivo sono i punti chiave e difficili al momento.
Ti, Zr, Hf, V, Nb, ecc. sono elementi metallici attivi comuni che possono infiltrarsi nelle superfici del substrato di nitruro di silicio e sono ampiamente utilizzati per la sigillatura attiva tra ceramica e metalli. Tra questi, la lega Ag-Cu-Ti con Ti come elemento attivo è il metallo d'apporto attivo più studiato e più utilizzato. Può bagnare la maggior parte delle superfici ceramiche alla temperatura di 800~950 â e la testa di brasatura ha un'elevata resistenza e prestazioni stabili, in modo che la sigillatura tra ceramica e metalli, ceramica e ceramica possa essere realizzata meglio.
L'uso del metallo d'apporto attivo Ag-Cu-Ti comprende le seguenti quattro forme, che variano con la forma dell'elemento Ti e la combinazione del metallo d'apporto:
a. Pasta di polvere di Ti preverniciata (o TiH, polvere), quindi aggiungere lega di saldatura preformata (solitamente lega di saldatura Ag72Cu28);
B. Uno strato di pellicola di Ti viene depositato preventivamente sulla superficie ceramica con PVD (deposizione fisica da vapore) o CVD (deposizione chimica da vapore), quindi viene aggiunto il metallo d'apporto Ag-Cu.
c. Utilizzare la saldatura Ag-Cu-Ti;
d. Utilizzare pasta saldante Ag-Cu-Ti.
Quando si utilizza metallo d'apporto attivo argento rame titanio per preparare il substrato di nitruro di silicio AMB, le principali cause di vuoti interfacciali sono le seguenti:
1. Qualità superficiale delle materie prime: graffi, cavità, ossidazione, inquinamento organico sulla superficie della ceramica e del rame privo di ossigeno prima della saldatura avranno un impatto negativo sulla bagnatura e sulla diffusione della saldatura, comportando un potenziale rischio di vuoti nell'interfaccia brasata .
2. Qualità di stampa della saldatura: nel processo di stampa della pasta saldante su grandi aree, è facile avere il problema di perdite di pasta saldante e stampa irregolare e, una volta sciolta, la saldatura porterà direttamente alla formazione di fori.
3. Disattivazione degli elementi attivi: l'elemento attivo Ti nella pasta saldante AgCuTi è molto sensibile all'ossigeno e spesso è richiesto che il grado di vuoto sia migliore di 10-3Pa nel processo di brasatura ad alta temperatura. Se il grado di vuoto non può soddisfare i requisiti di saldatura, il Ti viene ossidato e disattivato e la saldatura non può bagnare la superficie ceramica, causando un'ampia area di saldatura, perdite di saldatura e altri fenomeni.
4. Gas volatile della pasta saldante: nel processo di brasatura, il gas volatilizzato nella pasta saldante verrà avvolto dal fondente per formare bolle, inoltre, anche la reazione degli acidi organici e degli ossidi metallici nel fondente produrrà bolle, con la reazione delle bolle gradualmente più grandi, le bolle scaricate lasceranno pori densi sulla superficie della pasta saldante e anche le bolle non scaricate rimarranno sull'interfaccia di brasatura con il processo di fusione e solidificazione della saldatura. Formare un vuoto.
5. Parametri del processo di brasatura: il metallo d'apporto per brasatura attivo Ag-Cu-Ti è spesso superiore a 800 ℃ per bagnare la superficie di Si3N4, se la temperatura di brasatura è troppo bassa o il tempo di tenuta è troppo breve, la reazione tra Ti e la superficie ceramica non è sufficiente, di conseguenza il metallo d'apporto per brasatura non può bagnare completamente la superficie ceramica.
In sintesi, la brasatura è fondamentale per i substrati AMB in nitruro di silicio, con la lega Ag-Cu-Ti come metallo di riempimento attivo primario grazie alla sua capacità di bagnare la ceramica a 800~950 â e formare giunti resistenti. Tuttavia, i vuoti interfacciali rappresentano un problema significativo causato da fattori quali la qualità delle materie prime, la stampa della saldatura, la disattivazione degli elementi attivi, i gas volatili e i parametri di brasatura inadeguati. Per ottenere giunti di alta qualità, è essenziale affrontare queste sfide attraverso una preparazione raffinata, tecniche migliorate, condizioni ottimizzate e un migliore controllo del processo.
