A brasagem é o processo mais importante no processo do substrato de nitreto de silício AMB, e a preparação do metal de adição de brasagem ativa e da brasagem de metal ativo são os pontos-chave e difíceis no momento.
Ti, Zr, Hf, V, Nb, etc. são elementos metálicos ativos comuns que podem se infiltrar em superfícies de substrato de nitreto de silício e são amplamente utilizados para vedação ativa entre cerâmicas e metais. Dentre eles, a liga Ag-Cu-Ti com Ti como elemento ativo é o metal de adição ativo mais estudado e mais utilizado. Pode molhar a maioria das superfícies cerâmicas à temperatura de 800 ~ 950 ℃, e a cabeça de brasagem tem alta resistência e desempenho estável, para que a vedação entre cerâmica e metais, cerâmica e cerâmica possa ser melhor realizada.
O uso do metal de adição ativo Ag-Cu-Ti inclui as quatro formas a seguir, que variam com a forma do elemento Ti e a combinação do metal de adição:
a. Pasta de pó de Ti pré-revestido (ou TiH, pó) e, em seguida, adicione solda pré-formada (geralmente solda de liga Ag72Cu28);
b. Uma camada de filme de Ti é depositada na superfície cerâmica com PVD (deposição física de vapor) ou CVD (deposição química de vapor) antecipadamente e, em seguida, o metal de adição Ag-Cu é adicionado.
c. Use solda Ag-Cu-Ti;
d. Use pasta de solda Ag-Cu-Ti.
Ao usar metal de adição ativo de prata, cobre e titânio para preparar o substrato de nitreto de silício AMB, as principais causas de vazios interfaciais são as seguintes:
1. Qualidade da superfície das matérias-primas: Arranhões, buracos, oxidação, poluição orgânica na superfície da cerâmica e cobre isento de oxigênio antes da soldagem terão um impacto negativo no umedecimento e espalhamento da solda, trazendo risco potencial de vazios para a interface soldada .
2. Qualidade de impressão de solda: No processo de impressão de pasta de solda em grandes áreas, é fácil ter o problema de vazamento de pasta de solda e impressão irregular e, uma vez que a solda seja derretida, isso levará diretamente à formação de furos.
3. Desativação de elementos ativos: o elemento ativo Ti na pasta de solda AgCuTi é muito sensível ao oxigênio e muitas vezes é necessário que o grau de vácuo seja melhor que 10-3Pa no processo de brasagem em alta temperatura. Se o grau de vácuo não atender aos requisitos de soldagem, o Ti será oxidado e desativado, e a solda não poderá molhar a superfície cerâmica, o que causará uma grande área de soldagem, vazamento de soldagem e outros fenômenos.
4. Gás volátil da pasta de solda: No processo de brasagem, o gás volatilizado na pasta de solda será envolvido pelo fluxo para formar bolhas, além disso, a reação de ácidos orgânicos e óxidos metálicos no fluxo também produzirá bolhas, com a reação das bolhas gradualmente maiores, as bolhas descarregadas deixarão poros densos na superfície da pasta de solda, e as bolhas não descarregadas também permanecerão na interface da brasagem com o processo de fusão e solidificação da solda. Formando um vazio.
5. Parâmetros do processo de brasagem: o metal de adição de brasagem ativa Ag-Cu-Ti geralmente está acima de 800 ° para molhar a superfície do Si3N4, se a temperatura de brasagem for muito baixa ou o tempo de retenção for muito curto, a reação entre o Ti e a superfície cerâmica não é suficiente, fazendo com que o metal de adição de brasagem não possa molhar completamente a superfície cerâmica.
Em resumo, a brasagem é crucial para substratos de nitreto de silício AMB, com a liga Ag-Cu-Ti como principal metal de adição ativo devido à sua capacidade de molhar a cerâmica a 800~950 â e formar juntas fortes. No entanto, os vazios interfaciais são um problema significativo causado por fatores como qualidade da matéria-prima, impressão da solda, desativação do elemento ativo, gases voláteis e parâmetros de brasagem inadequados. Para obter juntas de alta qualidade, é essencial enfrentar esses desafios por meio de preparação refinada, técnicas aprimoradas, condições otimizadas e controle de processo aprimorado.
