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【原創(chuàng)】玻璃焊料如何在陶瓷連接中脫穎而出——訪長春工業(yè)大學教授朱巍巍


來源:中國粉體網(wǎng)   山林

[導讀]  玻璃焊料如何在陶瓷連接中脫穎而出——訪長春工業(yè)大學教授朱巍巍

中國粉體網(wǎng)訊


2025年5月13日,由中國粉體網(wǎng)與密友集團有限公司聯(lián)合主辦的“第四屆半導體行業(yè)用陶瓷材料技術(shù)大會”在江蘇昆山成功舉辦!大會期間,中國粉體網(wǎng)邀請到多位業(yè)內(nèi)專家學者做客“對話”欄目,就先進陶瓷在半導體行業(yè)的應(yīng)用與技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢進行了訪談交流。本期為您分享的是長春工業(yè)大學教授朱巍巍的專訪。


長春工業(yè)大學教授朱巍巍


粉體網(wǎng):朱教授,您能介紹一下陶瓷連接這項技術(shù)嗎?


朱教授:陶瓷連接就是把兩塊陶瓷材料焊接在一起,使兩者實現(xiàn)冶金結(jié)合。由于陶瓷材料脆性較大,加工困難,對于大尺寸或者復雜形狀的陶瓷部件,往往需要連接技術(shù)。對于金屬材料的焊接,大家更為熟悉。金屬材料的焊接技術(shù)被譽為“鋼鐵裁縫”,在現(xiàn)代工業(yè)中起到了非常重要的作用。陶瓷材料在一些應(yīng)用場景,也是需要焊接的。


粉體網(wǎng):朱教授,玻璃焊料相比于金屬焊料,它的優(yōu)勢在哪里?


朱教授:金屬焊料更適合陶瓷與金屬這類異質(zhì)材料之間的焊接。玻璃焊料更適合同種陶瓷的焊接。對于陶瓷焊接,玻璃焊料的優(yōu)勢在于:1)玻璃材料熱膨脹系數(shù)可調(diào),能夠?qū)崿F(xiàn)與陶瓷的匹配焊接;2)玻璃焊料可以在空氣中焊接,金屬焊料往往需要真空或氣氛保護;3)玻璃焊料成本更低。


粉體網(wǎng):朱教授,在諸多的焊料體系中,適配氧化鋁陶瓷的玻璃焊料有哪些體系?


朱教授:適合焊接氧化鋁陶瓷的玻璃焊料有很多,低溫玻璃焊料如PbO-B2O3-SiO2、Bi2O3-B2O3-SiO2等體系玻璃,高溫玻璃焊料如CaO-Al2O3-SiO2、RE2O3-Al2O3-SiO2等體系玻璃。


粉體網(wǎng):朱教授,玻璃焊料在氮化鋁陶瓷中的應(yīng)用有哪些?


朱教授:比如半導體領(lǐng)域用的氮化鋁陶瓷加熱器,氮化鋁陶瓷盤和氮化鋁陶瓷柱之間就需要用玻璃焊接。再比如熱管理領(lǐng)域用的氮化鋁陶瓷液冷板,首先在氮化鋁陶瓷表面加工出一些結(jié)構(gòu),然后再和氮化鋁蓋板進行玻璃焊接。焊接技術(shù)的發(fā)展能夠進一步拓展氮化鋁陶瓷的應(yīng)用領(lǐng)域。


粉體網(wǎng):朱教授,您認為未來玻璃焊料會向哪個方向發(fā)展?


朱教授:第一是面向高溫應(yīng)用的玻璃焊料。焊接接頭的各項性能指標都能達到母材的水平,一直是科研人員不斷追求的目標。眾所周知,陶瓷材料本身是具有非常好的耐高溫性。所以我們希望焊接接頭也能具有很好的耐高溫性。


第二是面向低溫連接的玻璃焊料。在電子封裝等領(lǐng)域的應(yīng)用中,對焊接溫度有著嚴格的限制。并且低的焊接溫度,也有助于降低應(yīng)力,節(jié)約能源。


第三是面向大面積連接的玻璃焊料。玻璃焊料一般是以粉狀的形式使用,焊縫難免會產(chǎn)生一些氣孔缺陷。焊接面積越大,缺陷會越嚴重。對于大面積連接,比如米級的焊接面積,如何保證接頭的焊合率是值得研究的問題。


(中國粉體網(wǎng)編輯整理/山林)

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