2.4.2 陶瓷與陶瓷及金屬與陶瓷之間釬焊的釬料

1.對釬料的要求

由于陶瓷與金屬的釬焊應(yīng)當在氫氣爐或者真空爐中進行，當用金屬化法對陶瓷制真空電子器件進行釬焊時，對釬料有如下要求：

1）釬料中不能含飽和蒸氣壓高的合金元素，如Zn、Cd和Mg等，以免在釬焊過程中污染電子器件或造成電介質(zhì)漏電。

2）釬料中氧的質(zhì)量分數(shù)不能超過0.001%，以免在氫氣中釬焊時形成水汽。

2.釬料

（1）金屬釬料 陶瓷金屬化后再進行釬焊，用得最多的釬料是BAg72Cu，也可以選用其他釬料。表2-24給出了陶瓷與金屬釬焊時常用的釬料，它們是未加活性元素的釬料。陶瓷直接釬焊時，應(yīng)該選擇含有活性元素的活性釬料。表2-29給出了直接釬焊陶瓷的高溫活性釬料。其二元釬料以Ti-Cu、Ti-Ni為主，這類釬料的蒸氣壓較低，700℃時小于1.33×10-3Pa，可以在1200～1800℃條件下使用。三元系釬料為Ti-Cu-Be或Ti-V-Cr，其中49Ti-49Cu-2Be具有與不銹鋼相近的耐蝕性，而且，蒸氣壓較低，可以在防泄漏及防氧化的真空密封接頭中使用。不含Cr的Ti-Zr-Ta系釬料，可以成功地直接釬焊MgO和Al₂O₃陶瓷，其接頭可以工作在溫度高于1000℃的條件下。國內(nèi)生產(chǎn)的Ag-Cu-Ti系釬料，可以直接釬焊陶瓷與無氧銅，其抗剪強度可達到70MPa。

表2-29 直接釬焊陶瓷的高溫活性釬料

（2）氧化物釬料 玻璃體法采用的釬料是利用毛細現(xiàn)象來實現(xiàn)釬焊的，這種方法不加金屬釬料，而加無機釬料，如氧化物、氟化物的釬料。氧化物釬料熔化后形成的玻璃相不僅能向陶瓷滲透，而且能潤濕金屬表面，最后達到釬焊的目的，表2-30給出了用于陶瓷釬焊的玻璃體法氧化物釬料配方。

表2-30 用于陶瓷釬焊的玻璃體法氧化物釬料配方

注：括號中的數(shù)據(jù)為參考溫度。

調(diào)整釬料配方可以得到不同熔點和不同線脹系數(shù)的釬料，以適應(yīng)不同陶瓷和金屬的釬焊，這種釬料實際上是滲透到陶瓷晶粒間空隙的黏結(jié)相（如Al₂O₃、Y₂O₃、MgO等）以及雜質(zhì)SiO₂。釬焊在超過1530℃的高溫下（約相當于Y-Si-Al-O-N的共晶點）進行，不需加壓，通常用氮氣保護。由于玻璃體固化后韌性極低，無法承受陶瓷的收縮，只能依靠調(diào)配其成分使其線脹系數(shù)盡可能與陶瓷的線脹系數(shù)相近。因此，這種方法的實際應(yīng)用是比較困難的。