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《西安交通大学》 2002年
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固体电解质陶瓷(玻璃)与金属的场致扩散连接结合机理研究

孟庆森  
【摘要】:本文通过对固体电解质陶瓷及玻璃与金属及金属复合基材料场致扩散连接的试验研究,采用SEM、TEM、EDX和XRD等手段分析了结合区的微观组织结构及过渡区的相结构;应用电化学、热力学和静电学的观点分析了结合过程的物理化学本质及其工艺特性。 研究认为,陶瓷(玻璃)/金属的场致扩散连接过程分为界面静电吸附、阳极氧化及固相扩散反应三个阶段。温度、电压及材料的离子导电率及其表面粗糙度是影响结合速率和质量的主要因素。结合区由陶瓷(玻璃)—过渡区—金属构成,过渡区及其与陶瓷和金属接合界面的相结构是影响接头强度的主要因素,平行于电场方向的柱晶组织有利于提高接头的抗剪强度。过渡区两侧的接合界面是陶瓷/金属接头的薄弱环节,界面的玻璃相强度限制了接头的强度。 非晶态SiO_2作为陶瓷的活化表面层可增强界面静电力和提高离子扩散及氧化反应速率,从而改善化学稳定性高的陶瓷材料与金属材料间的连接性。陶瓷颗粒增强的金属基复合材料与陶瓷(玻璃)间的连接在场致扩散连接条件下是可行的,结合界面产生的电化学反应和固相扩散反应克服了多类异种界面同时接合的问题,是适用于微电子制造的理想方法。提高增强相与金属界面的强度是提高结合质量的关键。 接头残余应力对连接质量有较大影响,材料的热膨胀系数差及刚度、连接温度是主要影响因素。分布于片状平面对接接头的陶瓷(玻璃)近界面区域的最大拉应力是接头产生热应力损伤的主要原因。
【学位授予单位】:西安交通大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:TG457

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【引证文献】
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1 宋永刚;阳极键合高压(脉冲)电源设计及键合工艺特性分析[D];太原理工大学;2007年
2 胡利方;Pyrex玻璃与金属阳极键合机理及界面结构和力学性能的分析[D];太原理工大学;2007年
【参考文献】
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1 张迎九,王志法,吕维洁,谢佑卿,姜国圣,周洪汉,徐桢;金属基低膨胀高导热复合材料[J];材料导报;1997年03期
2 张九海,何鹏;扩散连接接头行为数值模拟的发展现状[J];焊接学报;2000年04期
3 石功奇;王健;丁培道;;陶瓷基片材料的研究现状[J];功能材料;1993年02期
【共引文献】
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1 田民波,梁彤翔;高热导AlN──新型陶瓷基片及封装材料[J];半导体情报;1995年01期
2 谢致薇,李瑜煜,黎樵燊,吴杨波;陶瓷基片化学镀铜工艺研究[J];表面技术;1999年03期
3 张海坡,阮建明;电子封装材料及其技术发展状况[J];粉末冶金材料科学与工程;2003年03期
4 梁广川,梁金生,林舜旺;氮化铝陶瓷基片的传热机理研究[J];河北工业大学学报;1998年01期
5 郝洪顺;付鹏;巩丽;王树海;;电子封装陶瓷基片材料研究现状[J];陶瓷;2007年05期
6 钟代英;电子陶瓷材料[J];西安邮电学院学报;1996年01期
7 肖泳;聚合物/粘土纳米复合材料最新进展[J];工程塑料应用;1998年08期
8 顾家山,何心伟,褚道葆;纳米TiO_2膜阴极电催化合成丁二酸的研究[J];安徽师范大学学报(自然科学版);2005年03期
9 黄良钊,张安平;钽硅酸盐系玻璃的析晶机理研究[J];兵器材料科学与工程;2001年01期
10 刘正春,王志法,姜国圣;金属基电子封装材料进展[J];兵器材料科学与工程;2001年02期
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1 任大鹏;罗德礼;李嵘;蔚勇军;郎定木;邱志聪;姜桂芬;;充氚不锈钢焊缝微观组织[A];中国核学会核材料分会2007年度学术交流会论文集[C];2007年
2 孟庆森;秦会峰;宋永刚;;功能陶瓷(玻璃)与金属材料阳极键合的机理研究及应用进展[A];2005年功能材料学术年会论文集[C];2005年
3 闻芳;雷牧云;李法荟;黄存新;宋庆海;;氧化钇透明陶瓷的制备[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(1)[C];2007年
4 刘永玺;熊兆贤;薛昊;;低温烧结Al_2O_3-硅酸盐玻璃系玻璃陶瓷的制备和性能研究[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(2)[C];2007年
5 程晓农;邱杰;严学华;王春生;;非均匀沉淀法制备Cu包覆ZrW_2O_8复合粉体的研究[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(8)[C];2007年
6 龙涛;徐键;周宝山;;如何克服电除尘器绝缘子的热击穿和绝缘老化[A];第十一届全国电除尘学术会议论文集[C];2005年
7 王昆;朱荻;曲宁松;王少华;;微细电解线切割加工的模型分析与试验研究[A];2007年中国机械工程学会年会之第12届全国特种加工学术会议论文集[C];2007年
8 周建男;袁长波;姜世全;田守豹;;82MnA盘条时效现象的研究[A];山东金属学会压力加工学术交流会论文集[C];2005年
9 王常建;胡春海;刘丽莉;;电子束焊接工艺在2219铝合金扩张段上的应用[A];陕西省焊接学术会议论文集[C];2006年
10 陈羽;;高T_c铜氧化物超导体中氧的作用特征[A];第二十七届全国化学与物理电源学术年会论文集[C];2006年
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2 周继红;直接电解两步法处理硫化氢废气的研究[D];中南大学;2000年
3 王彤波;基于人工神经网络的可控电解珩磨加工金属去除模型研究[D];大连理工大学;2000年
4 刘旭俐;固体氧化物燃料电池CeO2基电解质的制备[D];昆明理工大学;2001年
5 谢勤;Zn-Ni、Zn-Ni-P合金电镀工艺及其基础理论研究[D];中南大学;2001年
6 赖延清;铝电解节能节炭的深层研究[D];中南大学;2001年
7 郭华军;锂离子电池炭负极材料的制备与性能及应用研究[D];中南大学;2001年
8 周蓉;双极高频、微波功率器件的研究[D];电子科技大学;2001年
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8 高晓霞;金属基复合材料界面热传导性的研究[D];北京工业大学;2000年
9 王春华;絮凝沉降技术在磨料生产中应用的研究[D];郑州大学;2000年
10 王强;熔渗CuW/CrCu整体材料的界面行为及CuW合金性能的研究[D];西安理工大学;2001年
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1 刘静,李丰;金属外壳封接中的可伐合金退火[J];半导体光电;2005年02期
2 姚雅红,吕苗,赵彦军,崔战东;微传感器制造中的硅-玻璃静电键合技术[J];半导体技术;1999年04期
3 吴登峰,邬玉亭,褚家如;阳极键合工艺进展及其在微传感器中的应用[J];传感器技术;2002年11期
4 吴登峰,邬玉亭,褚家如,张淑珍;采用线阴极的快速阳极键合方法[J];传感器技术;2003年05期
5 邢世凯;陶瓷-金属连接工艺研究现状及进展[J];材料保护;2004年05期
6 白进伟;低熔封接玻璃组成及其发展[J];材料导报;2002年12期
7 赵锡钦;溅射薄膜技术的应用[J];电子机械工程;1999年03期
8 王阳元,武国英,郝一龙,张大成,肖志雄,李婷,张国炳,张锦文;硅基MEMS加工技术及其标准工艺研究[J];电子学报;2002年11期
9 张永爱,刘浩,袁坚;玻璃焊料与金属封接技术[J];佛山陶瓷;2004年03期
10 李华平,杜大明,赵世坤;陶瓷的封接技术及研究进展[J];佛山陶瓷;2004年06期
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9 左开慧;江东亮;林庆玲;陈忠明;;陶瓷/金属(Al_2O_3/Ni)层状复合材料的制备[A];2004年中国材料研讨会论文摘要集[C];2004年
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9 ;夹“铝”陶瓷[N];中华建筑报;2000年
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3 刘高旻;冲击加载下PZT-95/5陶瓷FE→AFE相变压力实验研究[D];中国工程物理研究院北京研究生部;2002年
4 张斌;陶瓷制造业产品网络化销售系统的研究及应用[D];重庆大学;2002年
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9 田丽;可切削加工陶瓷Vita mark Ⅱ的耐磨性的研究[D];天津医科大学;2003年
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