AMB 질화규소 기판 공정에서 브레이징은 가장 중요한 공정으로, 활성 브레이징 용가재 준비와 활성 금속 브레이징이 현재 핵심이자 난점이다.
Ti, Zr, Hf, V, Nb 등은 질화규소 기판 표면에 침투할 수 있는 일반적인 활성 금속 원소이며 세라믹과 금속 사이의 활성 밀봉에 널리 사용됩니다. 그 중 Ti를 활성원소로 하는 Ag-Cu-Ti 합금은 가장 많이 연구되고 가장 널리 사용되는 활성용가재이다. 800~950 ℃의 온도에서 대부분의 세라믹 표면을 적실 수 있으며 브레이징 헤드는 강도가 높고 성능이 안정적이므로 세라믹과 금속, 세라믹과 세라믹 사이의 밀봉이 더 잘 실현될 수 있습니다.
Ag-Cu-Ti 활물질 용가재의 용도에는 다음과 같은 4가지 형태가 있는데, 이는 Ti원소의 형태와 용가재의 조합에 따라 달라진다.
아. 사전 코팅된 Ti 분말(또는 TiH, 분말) 페이스트를 사용한 다음 미리 형성된 솔더(보통 Ag72Cu28 합금 솔더)를 추가합니다.
비. PVD(물리기상증착)나 CVD(화학기상증착) 방법으로 세라믹 표면에 Ti막을 미리 증착한 후 Ag-Cu 필러 금속을 첨가합니다.
다. Ag-Cu-Ti 납땜을 사용하십시오.
디. Ag-Cu-Ti 솔더 페이스트를 사용하십시오.
은 구리 티타늄 활성 충진재를 사용하여 AMB 질화규소 기판을 제조할 때 계면 공극이 발생하는 주요 원인은 다음과 같다.
1. 원료의 표면 품질: 용접 전 세라믹 및 무산소 구리 표면의 스크래치, 구덩이, 산화, 유기 오염은 땜납의 습윤 및 퍼짐에 부정적인 영향을 미치고 브레이징 인터페이스에 잠재적인 보이드 위험을 가져옵니다. .
2. 솔더 인쇄 품질: 대면적 솔더 페이스트 인쇄 과정에서 솔더 페이스트 누출 및 고르지 못한 인쇄 문제가 발생하기 쉽고 일단 솔더가 녹으면 직접적으로 구멍이 형성됩니다.
3. 활성 요소 비활성화: AgCuTi 솔더 페이스트의 활성 요소 Ti는 산소에 매우 민감하며 고온 브레이징 과정에서 진공도는 종종 10-3Pa보다 좋아야 합니다. 진공도가 용접 요구 사항을 충족할 수 없으면 Ti가 산화되어 비활성화되고 땜납이 세라믹 표면을 적실 수 없어 용접 면적이 넓어지고 용접 누출 및 기타 현상이 발생합니다.
4. 솔더 페이스트 휘발성 가스: 브레이징 과정에서 솔더 페이스트에서 휘발된 가스는 플럭스에 의해 감싸여 기포를 형성하며, 또한 플럭스 내의 유기산과 금속 산화물의 반응으로 인해 기포가 생성됩니다. 기포의 반응이 점차 커짐에 따라 배출된 기포는 솔더 페이스트 표면에 조밀한 기공을 남기고, 방전되지 않은 기포는 솔더가 녹고 응고되는 과정에서 브레이징 경계면에 머물게 됩니다. 공백을 형성합니다.
5. 브레이징 공정 매개변수: Ag-Cu-Ti 활성 브레이징 필러 금속은 Si3N4 표면을 적시기 위해 800 이상인 경우가 많습니다. 브레이징 온도가 너무 낮거나 유지 시간이 너무 짧으면 Ti와 세라믹 표면 사이의 반응이 발생합니다. 충분하지 않아 브레이징 용가재가 세라믹 표면을 완전히 젖힐 수 없게 됩니다.
요약하자면, AMB 질화규소 기판의 경우 브레이징이 매우 중요하며, Ag-Cu-Ti 합금은 800~950°C에서 세라믹을 적시고 강한 접합을 형성할 수 있는 능력 때문에 주요 활성 용가재로 사용됩니다. 그러나 계면 보이드는 원자재 품질, 솔더 인쇄, 활성 요소 비활성화, 휘발성 가스 및 부적절한 브레이징 매개변수와 같은 요인으로 인해 발생하는 중요한 문제입니다. 고품질 접합을 달성하려면 세련된 준비, 개선된 기술, 최적화된 조건 및 향상된 공정 제어를 통해 이러한 문제를 해결하는 것이 필수적입니다.
