氧化铝陶瓷微波金属化设计及机理研究

论文摘要

针对氧化铝陶瓷金属化,以微波加热、界面局部升温、和埋碳粉保护等工艺为技术特征,采用Cu粉与Mo-Mn金属化两种体系,借助XRD, SEM以及EDX测试等分析手段,研究了加热工艺、金属化浆料、保护措施对微波金属化性能的影响规律。在Cu粉金属化体系中,金属粉末（Cu粉）、碳粉（C）与碳化物（SiC）互相搭配,制得不同金属化料浆。研究结果表明:含有10 wt%碳粉的配方在改进工艺下取得实验条件下最佳的金属化效果;碳化物（SiC）的加入可以增强了金属层和基片之间的机械嵌合力,但也会引入气孔缺陷。在活化Mo-Mn法体系中,含有60 wt%,75wt%Mo粉的配方,在埋碳粉保护、氧化气氛中加热条件下取得较好的金属化效果。对反应粘接机理从理论上进行了论述:发现Cu粉体系微波金属化过程中,主要以扩散浸润为结合机理,过多的C粉会影响浸润性。而活化Mo-Mn体系微波金属化过程中,以玻璃相和熔融金属的迁移为主。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 前言
• 第一章 文献综述
• 1.1 微电子封装技术简介及其发展概况
• 1.1.1 微电子封装技术简介
• 1.1.2 微电子封装技术发展概况
• 1.1.3 微电子封装材料的发展现状
• 1.2 氧化铝陶瓷的基本特性
• 2O₃ 陶瓷金属化及研究现状'>1.3 Al₂O₃陶瓷金属化及研究现状
• 2O₃ 陶瓷表面金属化的发展'>1.3.1 Al₂O₃陶瓷表面金属化的发展
• 2O₃ 金属化工艺的方法'>1.3.2 Al₂O₃金属化工艺的方法
• 1.3.3 金属化的影响因素
• 1.3.4 金属化体系的开发
• 1.4 微波加热
• 1.4.1 微波与材料作用的微观机制
• 1.4.2 微波加热机理研究
• 1.4.3 微波加热的优点
• 1.5 论文的选题及研究
• 第二章 实验与研究方法
• 2.1 实验设计
• 2.2 实验原料
• 2.3 方案设计
• 2O₃ 料浆的配方设计'>2.3.1 Al₂O₃料浆的配方设计
• 2.3.2 金属化料浆配方设计
• 2.3.3 金属化升温制度设计
• 2.4 实验过程
• 2.4.1 石膏模具的制备
• 2O₃ 基体的制备'>2.4.2 Al₂O₃基体的制备
• 2.4.3 溶剂载体的制备
• 2.4.4 基体的表面处理
• 2.4.5 金属层料浆的涂覆
• 2.5 测试与表征
• 2.5.1 测试仪器
• 2.5.2 测试方法
• 第三章 Cu 金属化体系实验结果与讨论
• 3.1 陶瓷基体的制备
• 3.1.1 分散剂用量的确定
• 3.1.2 球磨时间的确定
• 3.1.3 基体的烧结
• 3.2 氧化气氛下的初步探索
• 3.3 埋碳粉保护下碳粉含量的影响
• 3.4 在金属化涂层料浆中添加SiC 的影响
• 3.5 实验工艺的改进
• 3.6 改进工艺后的金属化界面分析
• 3.7 金属化机理的探讨
• 3.7.1 金属化涂层载体的影响
• 3.7.2 金属化过程热力学分析及表面XRD 物相
• 第四章 Mo-Mn 体系金属化实验结果与讨论
• 4.1 金属化配方与工艺讨论
• 4.1.1 活化剂定量分析计算
• 4.1.2 Mo 的化学态分析
• 4.2 金属化物相分析
• 4.3 碳粉埋烧工艺下金属化结构分析
• 4.4 氧化气氛中微波处理金属化结构分析
• 4.5 界面结构分析
• 第五章 结论
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 致谢