一、陶瓷表面金属化的应用与研究（论文文献综述）
范彬彬,赵林,谢志鹏,康丁华,刘溪海[1]（2022）在《Al2O3/Cu的界面微观结构及封接性能》文中进行了进一步梳理采用活化Mo-Mn法和活性金属钎焊（AMB）工艺对Al2O3陶瓷进行金属化处理,分别研究了两种金属化工艺的界面形貌、新相的形成及显微结构的演变,并测试了Al2O3/Cu的力学性能和气密性。研究表明:采用活化Mo-Mn法的封接界面处出现玻璃相的迁移,形成了立方相MnAl2O4,可以提高封接强度。AMB工艺中活性元素Ti与Al2O3反应依次形成厚度为0.64μm的TiO和1.03μm的Cu3Ti3O。各层间热膨胀系数（CTE）的差异给钎焊接头提供了良好的热弹性相容性且降低了残余应力。活化Mo-Mn法的封接强度（（60.2±7.7） MPa）比AMB工艺（（43.1±6.9） MPa）高,但在气密性方面两者并无明显差别(均在2.3×10-11 Pa·m3·s-1左右)。
李佳琛[2]（2021）在《医用纯钛与ZrO2陶瓷钎焊工艺及连接机理研究》文中进行了进一步梳理医用纯钛具有良好的生物相容性、较好的塑性和韧性,ZrO2陶瓷具有优异的耐腐蚀性、耐磨性,良好的生物相容性及绝缘且能透过无线电波的优点,故将二者通过钎焊连接的方式实现功能互补即可满足对可植入医疗器件的需求。通常纯钛与ZrO2陶瓷的连接是通过高温下ZrO2陶瓷脱O和Ti原子反应形成Ti-O层实现的,而较高的温度会导致纯钛的性能受到损害,故应采取先在ZrO2陶瓷表面预先形成起到连接作用的氧化物层再与纯钛相连的方法。本课题实现了医用纯Ti和ZrO2陶瓷在较低温度下的间接钎焊连接,设计了具有生物相容性的钎料体系。采用Sn-Ti钎料对ZrO2陶瓷进行表面金属化,再将AuSn20钎料置于金属化后的ZrO2陶瓷与纯Ti之间进行钎焊,探究得到性能最佳接头的工艺参数,分析不同参数对接头组织及力学性能的影响,为可植入医疗器件领域的陶瓷/钛合金的连接提供理论基础。通过对金属化工艺参数的优化,发现金属化层制备工艺、金属化层成分、金属化温度以及金属化层厚度对金属化层宏观形貌和微观界面组织有显着影响,得到的最优金属化工艺参数为采用箔片状的Sn-3Ti钎料,金属化温度为1000℃。通过对陶瓷/金属化层界面微观组织观察与物相分析,在该最优工艺参数下,陶瓷/金属化层界面组织为ZrO2/Ti2O3+Ti11.31Sn3O10/β-Sn+Ti2Sn3+Ti6Sn5,此时Ti2O3相和Ti11.31Sn3O10相在ZrO2陶瓷与金属化层的界面连接中起到了关键作用。通过对金属化及钎焊工艺参数的优化,发现金属化层厚度、钎焊温度以及保温时间对钎焊接头界面微观组织及力学性能有显着影响,得到的最优参数为采用金属化层的厚度为150μm,钎焊温度为550℃,保温时间为30min。通过对钎焊接头界面物相分析及剪切强度测试,在该最优工艺参数下,接头典型界面组织为ZrO2/Ti2O3+Ti11.31Sn3O10/β-Sn+Ti6Sn5+Ti3Sn+AuSn2+AuSn4+块状Au Ti5Sn3/层状Au Ti5Sn3/Ti。随着金属化层增厚、钎焊温度升高及保温时间延长,接头剪切强度先增大后减小,在最优参数下强度最高为48.6MPa,接头断裂于陶瓷测Ti2O3层处并沿AuSn2相和块状Au Ti5Sn3相扩展。较薄且连续的Ti2O3层会使ZrO2陶瓷/钎缝界面连接强度更高,而接头界面中大量呈块状分布的AuSn2相以及Ti侧较厚的Au Ti5Sn3层均会造成接头剪切强度的降低。
贺艺[3]（2021）在《高性能陶瓷介质滤波器研究》文中研究说明5G通信是目前最前沿的通信技术,5G频段中的Sub-6GHz采用多天线MIMO技术,这一关键技术会带来通道数激增,因此需要大量的滤波器集成于天线内部,这就要求滤波器具有低插损、低成本、重量轻,高抑制等特点。相较于金属波导滤波器,由高介电常数的陶瓷材料所构成的新型介质滤波器,它没有外部的腔体,尺寸小,温度稳定性好,Q值高,生产成本低,在5G基站射频模块中有很大应用前景。本文主要研究中心频率为3.5GHz,通带范围是3.4GHz～3.6GHz的带通型陶瓷介质滤波器的传输性能。本文根据相关设计参数,基于耦合矩阵综合设计出四款不同结构的介质滤波器并加工测试了其中的两款。本文主要开展了如下工作:1.基于交叉耦合理论分别设计并加工测试了单层六腔及单层八腔陶瓷介质滤波器,采用CQ拓扑结构,在通带两端产生一对传输零点。由滤波器综合软件得到耦合矩阵,采用双模提取法和群时延法计算耦合系数及外部Q值。采用膜片或膜片+盲孔实现感性耦合结构,采用深盲孔实现容性耦合结构,通过50Ω同轴接头实现输入输出耦合。2.本文对陶瓷介质滤波器进行拓展设计。为了提高远端谐波抑制能力,将带状线低通滤波电路集成于外加的PCB板上,通过建立联合仿真模型,仿真优化可使插损恶化减小到0.4d B,带外远端谐波抑制达到30d Bc以上,满足2-10GHz各频段的指标要求。基于不同的激励类型,本文设计了一款表贴型双层六腔介质滤波器,采用U形输入输出电极实现电磁波的馈入和馈出,上下层谐振腔之间采用耦合窗耦合:分布在边缘的感性耦合窗和分布在中心的容性耦合窗。表贴型介质滤波器有利于系统小型化和系统集成。3.基于现有的金属化工艺,运用本征求解模式,通过设置不同的层状阻抗边界条件,仿真分析金属化膜层对介质谐振单腔性能的影响,提出采用过渡层+导电层+焊接层的多层金属膜系,对实际工程有重要意义。4.借助滤波器综合软件进行参数提取,提供修改的信息,达到辅助优化的目的。通过打磨银层策略进行调谐测试,最终使所测滤波器满足各项性能指标要求,且均留有一定余量。
陈祖斌[4]（2021）在《SiC陶瓷表面活化及钎焊工艺与机理研究》文中研究指明碳化硅（SiC）陶瓷具有高温强度高、耐磨损性好、热稳定性佳、热膨胀系数（CTE）小、硬度高以及抗热震性能优异等优良特性,广泛地应用于航空航天、核能、机械、石油、光学、集成电路等领域,常通过钎焊进行连接以扩展其应用。活性元素（Ti、Cr、Zr、V等）在陶瓷润湿和钎焊过程中具有决定性作用,采用活性钎焊能获得良好的钎焊接头,但往往面临钎料成分不均匀、接头金属间化合物过多的问题。此外,陶瓷原始表面组织结构对后续钎料在陶瓷表面的润湿铺展及钎焊接头界面组织和性能具有重要影响。基于此,本文提出采用表面活化钎焊方法实现SiC陶瓷的连接。首先,研究了直接钎焊和表面活化钎焊SiC陶瓷接头界面组织和抗剪性能。Ag Cu Ti钎料直接钎焊SiC陶瓷获得的接头界面反应层存在分层现象,接头最大抗剪强度为17.9MPa。经活性膜（Ti、Cr）沉积活化后,采用Ag Cu非活性钎料能成功实现SiC的钎焊连接,最大抗剪强度分别为26.1MPa和29.6MPa。SiC经50ke V、1×1017/cm2的Ar离子轰击处理,采用Ag Cu Ti钎料钎焊形成的接头界面反应层未出现分层现象,其接头典型界面组织为SiC/Ti C+Ti5Si3混合反应层/少量Ti Cu粒子的Ag（s,s）+Cu（s,s）共晶组织/Ti C+Ti5Si3混合反应层/SiC,钎焊接头抗剪强度为30.9MPa。对离子轰击活化钎焊SiC接头界面进行HRTEM分析,接头中SiC/Ti5Si3界面、SiC/Ti C界面的晶格失配率分别为0.27%、0.31%,为低应变能的半共格界面;Ti C/Ti5Si3界面的晶格失配率为6.7%,其值比SiC直接钎焊接头中Ti C/Ti5Si3界面的晶格失配率低,表明离子轰击能有效改善钎焊接头的界面连接质量。表面活化钎焊大幅提高了SiC陶瓷接头性能,其中,离子轰击活化钎焊更具潜力,其获得接头界面组织和抗剪性能均有明显改善。基于离子轰击活化钎焊对接头界面反应层和性能的影响,研究了Ar离子轰击参数对SiC陶瓷近表面显微组织及性能的影响。在60ke V下,随剂量从1×1014/cm2提高到1×1017/cm2,在SiC陶瓷表面发生了由生成SiCx（x<1）相到产生非晶层的过程;随偏压增加,非晶层厚度增加,表面粗糙度呈下降趋势。在50ke V、1×1017/cm2的Ar离子轰击下,SiC表面硬度和弹性模量值分别从21.3GPa、388.9GPa下降到11.5GPa和277.8GPa,下降幅度分别为46%和28.6%;SiC表面能由37m J/m2增加到42.5m J/m2。Ar离子轰击使SiC表面的Si-C键断裂,首先形成SiCx（x<1）、C间隙原子和空位（C弗伦克尔对）;随离子轰击持续进行,SiCx（x<1）中Si-C键继续断裂,最终形成大量的Si和C弗伦克尔对以及部分反占位缺陷,从而在SiC表层形成非晶层。采用Ar离子轰击对SiC陶瓷表面活化后,研究了Ag Cu Ti钎料在其表面的润湿行为。离子轰击使SiC表面能提高,使初始润湿角下降。离子轰击使SiC表面Si-C键断裂,会加速Ag Cu Ti钎料中的Ti和母材之间的界面反应,孕育期大幅缩短。但离子轰击导致的SiC表面非晶层会阻碍Ti原子的扩散,从而使轰击处理SiC润湿试样的缓慢铺展或平衡阶段过程耗时增加,最终钎料在不同剂量或偏压轰击SiC陶瓷表面的润湿角趋于一致。随离子轰击的进行,SiC/Ag Cu Ti润湿界面的冶金结合质量得到逐步改善。基于离子轰击工艺参数对SiC/Ag Cu Ti润湿界面结合质量的影响,具体研究了偏压对SiC陶瓷钎焊连接的影响,阐明了SiC陶瓷离子轰击活化钎焊接头界面形成机理。随偏压增加,界面反应层分层现象逐渐消失,界面反应层厚度呈先减少后略有增加趋势,当偏压增加到60ke V时,界面反应层内部存在微裂纹;接头抗剪强度呈先增加后下降趋势。经离子轰击后,SiC接头界面反应层基于一步化学反应生成:6Ti+3（Si）+（C）=Ti C+Ti5Si3,?GT=-787.3+22.1×10-3T（k J?mol）。
聂源[5]（2020）在《氮化铝基薄膜电路基板制作及性能研究》文中提出新一代的氮化铝（AlN）陶瓷基板,导热系数高达230W（m.k）,介电损耗0.0002,相对介电常数8.7,电阻率>1014Ω.m,热膨胀率4.0-6.0,3点抗弯强度450MPa,成本为氧化铝（Al2O3）陶瓷的1/4,为氧化铍（Be O）陶瓷的1/5,性能参数已可完美替代Al2O3陶瓷基板和Be O陶瓷基板,可同时满足高频通讯和大功率器件散热要求。因此,AlN基板表面金属化电路制作成为混合集成电路（HIC）设计应用的重要研究内容。微带电路由微带线和电子元件组成,而主要的电路基板为Al2O3陶瓷和Be O陶瓷。由于Be O陶瓷加工时的毒性,对人体和环境的严重危害,Al2O3陶瓷由于其导热系数不高29 W（m.k）,不能运用到大功率散热器件上。本次课题以AlN陶瓷基板为底材,通过薄膜电路技术制备后其表面的导带并集成薄膜电阻、电感等无源器件并加工制作金属化接地孔,有效的解决了微波电路小型化、集成化的问题,产品可靠性更佳,制造成本更低,未来在市场应用更广。1.简要介绍AlN陶瓷基板特性、应用现状及国内外研究动态,介绍本次课题自身主要研究工作,以及产品主要技术指标。2.完成AlN陶瓷基板的电路设计与工艺路线实现。设计出3种AlN基板电路:S波段电桥电路、功率电阻电路和金属化孔电路,完成后分别测试其电性能参数指标,验证是否达到设计要求;通过对AlN基板电路制作金属化方法研究,最终确定薄膜工艺路线,通过磁控溅射法进行AlN基表面金属层种植。3.对AlN基板电路制作关键工艺进行研究,研究了打孔夹具、占空比、扫描速度对激光加工质量的影响;不同清洗条件及清洗方案对表面清洗质量的影响;不同溅射工艺条件及参数对着膜质量的影响;钛钨（Ti W）抗刻蚀层对湿法蚀刻线路质量的影响以及弹性模量对划片质量的研究,完成了AlN基板电路金属化制作,并制作出了成品。4.完成AlN基3种电路基板的各项参数测试,电性能指标满足设计及使用要求。
李航[6]（2020）在《碳纤维布中间层辅助钎焊表面合金化C/SiC与Nb工艺及机理研究》文中指出C/SiC复合材料具有高强度、高硬度和耐磨性,同时还具备优秀的高温以及抗氧化性能,在材料断裂过程中通过增强纤维的拔出、偏转和断裂吸收能量,与传统Si C相比具有更好的断裂韧性,被广泛应用于航空航天领域。C/Si C常与高温金属Nb相连以满足实际应用需求,但由于母材之间、母材与钎料之间的物理、化学属性相差较大,焊后常出现较大的残余应力,且复合材料侧界面反应层薄弱,为了解决上述问题,本文采用对C/Si C进行表面金属化处理,通过内部渗入层调节热膨胀系数从而减小残余应力,并对金属化层的结构进行优化,加之采用表面W增强的碳纤维编织布中间层辅助钎焊等方法对接头质量进行优化,最终获得高质量的钎焊接头。为了解决母材之间属性差异大从而导致焊后残余应力过大的问题,本文采用Ni-Cr-Si系合金对C/Si C表面进行表面金属化处理,其中金属化合金在C/Si C表面的润湿性随Cr元素含量的提高而提高。Ni、Cr元素渗入内部形成渗入层,起到了热膨胀系数梯度过渡作用。表面金属化层主要由Ni、Cr、Si发生金属化反应生成的二元及三元化合物,具有一定的脆性且呈连续分布状态。通过有限元应力模拟发现,C/Si C内部渗入层厚度为75μm时,残余应力分布状态达到最优。通过改变金属化参数可以调控渗入层厚度,随着金属化温度、钎料质量以及保温时间的提升,渗入层厚度随之提升,剪切强度先升高后下降。最优金属化参数下渗入层厚度为77μm,与模拟结果基本相符,其对应的剪切强度为115.2MPa,相比未进行表面金属化处理的C/Si C-Nb接头提升35%。为了解决表面金属化层中脆性相连续分布的问题,本文采用在金属化合金中添加W和WC颗粒,通过反应生成的Ni4W可以防止脆性相的连续形成。当颗粒尺寸较大时,对连续脆性相的阻碍效果不明显,尺寸较小时可使得脆性相呈间断分布。通过表面金属化层的结构优化,一定程度上缓解了C/Si C表面金属化层的线膨胀系数,并降低了母材与Ag Cu Ti钎料之间的属性差异,最终添加W与WC颗粒获得的接头最优剪切强度分别为126.4MPa和117.5MPa,相比进行结构优化时强度有所提升。为了进一步降低焊缝的热膨胀系数,基于碳纤维编织布和W可以有效降低线膨胀系数的原理,通过水热反应制备了WO3增强碳纤维编织布,再通过还原获得W包裹的碳纤维编织布。通过控制水热反应参数调控WO3的表面形貌,当H2WO4前驱体溶液与（NH4）2SO4的浓度过小或过大时,分别出现了WO3包裹不完全以及WO3团聚等缺陷。W的存在可以填充碳纤维编织布内部的空隙,并在碳纤维附近形成富W的区域。碳纤维编织布作为W的载体,在焊缝中不会发生位置的偏移,且由于其消耗了钎料中一部分Ti,因此C/Si C侧界面反应层变薄。最终采用W增强的碳纤维编织布中间层辅助钎焊时接头强度可达131.8MPa,相比未添加中间层时提升54%。
刘林杰[7]（2020）在《高体积分数SiC增强Cu基复合材料的制备与性能研究》文中认为随着半导体技术日益发展,为解决芯片的散热问题并保护电器元件正常运行,寻求更加合适的电子封装材料变得更加重要。因为SiC陶瓷具有高强度、高导热、低热膨胀系数等良好性能,所以SiC作为增强相与金属形成的金属基电子封装材料具有广阔的应用前景。Cu的热导率可达400W/（m·K）,但是其热膨胀系数为17×10-6K-1,与芯片不匹配,为此通常加入SiC来降低复合材料的热膨胀系数,以满足性能要求。本实验通过有氧烧结法制备多孔SiC陶瓷,采用无压浸渗工艺制备高体积分数SiC增强Cu基复合材料。SiC与Cu两者之间的润湿角大于140°,采用无压浸渗法的前提为改善SiC与Cu之间的润湿性。本研究采用溶胶-凝胶法与氢气还原相结合的方法制备出W涂层,以对多孔SiC陶瓷表面进行改性。研究SiC颗粒尺寸和W涂层分布状况,及其对复合材料抗弯强度、导热率、导电性、热膨胀系数等性能的影响。研究结果如下:（1）用SiC粉作为原料,酚醛树脂作为粘结剂,通过干压成型的方法制备出SiC坯体,在1350℃下进行有氧烧结,可获得多孔SiC陶瓷。颗粒尺寸为10μm的多孔SiC陶瓷的抗弯强度约为30MPa,气孔率约为40%。（2）利用溶胶-凝胶法制备W涂层,通过改变加热时间来控制偏钨酸铵溶胶的固含量,分别制备出20%、30%、40%、50%固含量的溶胶。将多孔SiC浸入溶胶,随后在80℃充分干燥后在600℃下煅烧3h,再采用氢气还原的方法在500℃和800℃下分别还原3h,制备出颗粒尺寸约为1μm的W涂层。（3）颗粒尺寸为10μm、50μm、150μm的多孔SiC陶瓷,使用固含量为50%的溶胶制备金属W涂层,采用无压浸渗法制备出的高体积分数SiC增强Cu基复合材料,其热导率从35.4W/（m·K）增加到45.9W/（m·K）,其抗弯强度从200MPa下降到30MPa。复合材料的热导率随SiC颗粒尺寸的增加而增加,抗弯强度反而随之减小。（4）颗粒尺寸为50μm的多孔SiC陶瓷,分别使用20%、30%、40%、50%固含量的溶胶制备涂层,得到增重分别为4.0wt.%、7.0wt.%、11.0wt.%、15.0wt.%的W涂层。无压浸渗后制备出高体积分数SiC增强Cu基复合材料。复合材料的导电性能和抗弯强度随着溶胶固含量的增加而降低,电导率从2.8×106S/m下降到1.3×106S/m,抗弯强度由87MPa降低到65MPa,复合材料的热膨胀系数由10.36×10-6K-1逐渐增加到11.01×10-6K-1。
贾明勇[8]（2020）在《氮化铝陶瓷表面金属梯度化结构设计、制备及力学性能研究》文中提出有效利用太阳能、风能等间歇性可再生能源发电是人类解决能源问题的根本途径。近年,美国麻省理工学院提出了面向大规模电网储能的液态金属电池新概念,储能成本低、寿命长、效率高,在电网储能领域具有广阔的应用前景。作为该储能技术严苛服役环境下长效密封关键构件,Al N陶瓷表面金属化材料的制备及性能研究对于液态金属电池长期稳定运行具有重要意义。本文在传统陶瓷表面金属化方法基础上提出利用“梯度复合”的概念实现Al N陶瓷表面金属化。结合传统真空热压烧结工艺获得关键Al N/MgO复相陶瓷,并进一步实现该复相陶瓷表面金属梯度化一体化构筑。主要研究了烧结温度以及MgO含量对Al N复相陶瓷的致密度、显微结构、力学性能以及热膨胀性能的影响;基于获得的力学性能、热膨胀系数可调控的Al N复相陶瓷,研究了陶瓷中间层中不同MgO含量以及不同梯度结构设计耦合作用下表面金属化样品的制备工艺优化、力学性能评估等问题;同时,结合表面金属化界面、断面显微结构以及力学性能关系,完成陶瓷表面金属梯度化样品的失效机理分析和性能优化。首先,采用真空热压烧结工艺探究不同烧结温度及MgO含量对复相陶瓷致密化行为、显微结构影响。温度的提高加速烧结时颗粒传质过程的发生,进而加速孔隙的排除以及陶瓷晶粒的发育,复相陶瓷相对密度以及弯曲强度在1650℃时均达到最大值,分别为99.4%、425MPa,过高烧结温度易引起MgO过烧导致强度下降。适量MgO则可以与Al N反应生成体积膨胀约8%的镁铝尖晶石相,提高复相陶瓷致密度及力学性能,过量MgO（>10wt.%）的添加会因为自身强度低、过烧晶粒异常长大以及热膨胀差异大等原因弱化复相陶瓷力学性能。除此之外,基于混合法则原理,高热膨胀系数MgO、Mg Al2O4的存在会显着提高复相陶瓷的热膨胀系数。其次,结合一体化热压烧结工艺,探究陶瓷中间层中MgO含量以及梯度过渡层结构设计对Al N表面金属梯度化界面/断面显微结构、元素分布以及力学性能的影响。热膨胀系数调控是实现Al N表面金属梯度化的关键,当且仅当陶瓷中间层中MgO含量不低于8wt.%时,方可实现陶瓷表面金属梯度化一体化烧结。力学性能优化以及元素空间分布状态则取决于梯度过渡层结构设计,相比于p=1的梯度结构设计,p<1和p>1结构设计的样品过渡层分别表现为富金属含量和富陶瓷含量。剪切脆性断裂裂纹也分别表现为以轴向斜坡方式在梯度过渡层内扩展、以轴向斜坡方式沿着陶瓷中间层内部扩展以及以水平方式在单一过渡层内扩展的3种形式。最后,结合样品剪切强度、断裂形式等因素,完成Al N陶瓷表面金属梯度化断裂分析。影响断裂形式的主要因素包括:Al N陶瓷中间层强度、梯度过渡层结构设计、各梯度层强度,其中中间层强度及梯度层结构设计主要影响裂纹扩展形式,各梯度过渡层强度差异主要影响裂纹起始源位置。不论是何种断裂形式,裂纹源均产生于强度、致密度较低且脆性较大的10～20wt.%Mo过渡层内;之后,裂纹偏转方向则取决于梯度层与陶瓷中间层之间显微结构及力学性能差异。MgO含量为8wt.%、组分分布指数p<1时,Al N陶瓷表面金属梯度化后力学性能最佳,弯曲和剪切强度分别为410.0MPa和48.01MPa。
孙涛[9]（2020）在《超声电烙铁辅助活性钎焊ZnO器件用钎料合金与工艺的研究》文中进行了进一步梳理ZnO作为一种宽禁带半导体材料广泛应用于电力电子、光伏组件和光电器件等场合,如用作电路中过压保护装置的ZnO压敏电阻器以及用于提高薄膜硅太阳能电池透光率和光电转换效率的ZnO薄膜等。上述ZnO器件或ZnO薄膜均需要与电极引线互连以实现其电气功能,而ZnO作为金属氧化物是一种难钎焊材料,通常需表面金属化工艺以提高其可焊性和电气性能。为降低ZnO器件的生产成本,利用贱金属制备金属电极层或直接在ZnO表面进行钎焊互连,具有一定的研究意义和重要的工程应用价值。本论文研究旨在探究一种用于ZnO器件的低成本、实施方便的超声电烙铁辅助钎焊工艺。首先,利用Sn-Ag-Ti基活性钎料研究含Ti钎料钎焊6061Al的钎焊机理,并探寻Al替代Ag作为金属电极在工业生产中应用的可行性。随后在无金属电极层的裸ZnO表面进行超声辅助直接钎焊互连,以优化超声工艺参数并研究Ti元素在钎焊ZnO时的作用机制。最后,为解决含Ti钎料制备成本高的问题,选取Zn、Al和Sb作为替代活性元素进行钎焊研究,以进一步降低材料成本。研究结果表明,利用Sn-Ag-Ti基活性钎料超声辅助钎焊6061Al时,Al表面氧化层在超声作用下可被破除,随后Al晶粒沿晶界向钎料中溶蚀,互连主要依靠钎料填充Al材表面的溶蚀坑以及喷涂Al内部缺陷形成的机械咬合而形成;在钎料与基板界面附近形成的Ag-Al相随Ag含量的降低而减少,但Ag含量对焊点互连强度的影响不明显;Ti原子与Al材表层Al2O3形成化学吸附,促进了钎料的润湿铺展。利用Sn-Ag-Ti基活性钎料超声辅助直接钎焊ZnO基板时,超声时间合适时（5 s）可以获得较高的互连强度,而超声时间过短或过长均不利于互连强度的提高;此外,焊点剪切强度随钎料中Ti含量的增加而逐渐提高;Ti与ZnO之间发生化学反应形成冶金键合从而保证了互连强度,在两种ZnO基板上钎焊引线的剥离力值均符合工业标准。最后利用Zn、Al和Sb作为活性元素制备低成本活性钎料进行钎焊时发现,Zn元素明显促进Sn基钎料在ZnO基板表面润湿铺展,但Zn含量过高会加剧ZnO基板的溶蚀程度,使基板表面粗糙度下降而降低焊点强度;而Al和Sb作为活性元素时,焊点互连强度比Zn作为活性元素时有所提高,但由于不能形成有效的冶金键合,互连强度均比Ti作为活性元素时低,钎料与ZnO基板主要通过机械咬合以及活性元素与基板之间的化学吸附形成互连。
王建斌[10]（2020）在《SnAgCu-xTi在石英玻璃和硅表面的润湿行为及界面结构》文中认为单晶硅作为一种良好的半导体材料,广泛地应用于大规模集成电路、太阳能电池以及微流体器件等领域。在这些领域,硅及硅基材料在钎焊连接过程中,往往会涉及到钎料与母材的润湿性问题,且锡基钎料对硅的润湿性又受到诸多因素的影响（例如温度、气氛、表面状态等）,因此探究锡基钎料在硅表面的润湿机制,并进一步了解其界面结构特征,这对保证硅及硅基材料连接质量的稳定性至关重要。然而,值得注意的是,由于硅对氧十分敏感,致使硅及硅基材料表面极易被氧化而形成一层SiO2氧化膜,因此首先需要研究并改善锡基钎料对SiO2的润湿性,这不仅可以真实地反映硅基板的电子封装环境,而且还可以实现硅及硅基材料界面结构的调控与优化。本文通过在SnAgCu中添加活性组元Ti的方法,利用改良座滴法研究了高真空条件下SnAgCu-x Ti（x=1,3 wt.%）在800-900℃与石英玻璃和单晶硅（100）表面的润湿性。前期的研究结果表明,SnAgCu-x Ti/Si体系的润湿性改善并不显着,因此提出了以下两种方案:（1）采用离子溅射仪在单晶硅表面分别镀银、铜,研究800℃时SnAgCu在表面金属化后单晶硅表面的润湿性;（2）通过在锡中添加溶解性溶质铝,引入界面溶解来改善润湿性,研究900℃下Sn-x Al（x=2.4,50 at.%）和纯Al在单晶硅表面的润湿性。利用SEM,EDS,XRD,XPS,光学显微镜等检测分析手段,同时结合界面热力学及铺展动力学模型等理论分析,揭示了体系的润湿行为,界面结构,铺展机制及铺展动力学规律。获得的主要研究结论如下:（1）在800-900℃时,SnAgCu-x Ti（x=1,3 wt.%）/SiO2体系中,通过在SnAgCu中添加1 wt.%和3 wt.%的Ti可以显着提高SnAgCu合金在SiO2表面的润湿性;且SnAgCu-x Ti/SiO2体系存在两个铺展阶段:即快速铺展阶段和线性铺展阶段。在快速铺展过程中首先析出Ti5Si3和TiO,在线性铺展阶段仅析出TiO。该体系属于典型的反应润湿体系,且铺展动力学可采用界面反应产物控制（RPC）模型加以描述。但该体系的最终润湿性取决于界面反应产物的析出和界面处Ti-O吸附共同作用的结果。（2）在800-900℃时,SnAgCu-x Ti（x=1,3 wt.%）/Si体系属于具有一定溶解行为的惰性润湿体系,虽然在SnAgCu中添加活性组元Ti在一定程度上可以改善体系的润湿性,但这种改善效果并不明显。SnAgCu-x Ti合金中Ti的作用并非是在界面处直接参与界面反应或化学吸附,而是加剧了硅基板的溶解,所溶解的硅通过溶解-沉淀机制和微掩膜机制,在界面处形成了“金字塔”结构。“金字塔”结构的形成并不能改善体系的润湿性,相反通过三相线的钉扎作用使熔融钎料在铺展过程中受到阻碍,使其在润湿曲线中出现不连续地、阶梯式地变化特征。随着Ti含量的增加或实验温度的提高,硅在钎料中的溶解度增大,限制了界面“金字塔”结构的出现。（3）在800℃时,表面金属化后的SnAgCu/Si体系润湿性得到改善,润湿性的改善主要归因于固体表面能的增加。当温度加热到1100℃并保温10 min时,镀层金属与单晶硅基板表面发生相互溶解与扩散,提高了基板的表面能,破除了基板表面的氧化膜,使得实验温度下体系的润湿性得以改善。（4）在900℃时,Sn-x Al（x=2.4,50 at.%）/Si体系中,Al的作用主要是通过在固/液界面处的偏析加速硅基板的溶解。溶解对体系润湿性的影响与溶解量有关,只有在特定的溶解量范围内,溶解才会作为铺展驱动力,提高体系的润湿性;此外,溶解对体系润湿性的影响还应当考虑由于溶解引起的界面几何形貌的演变。如Al/Si体系中,溶蚀坑的形成对体系的润湿性具有阻碍作用,其形成机制与液滴内部溶质浓度梯度引起的马兰戈尼效应有关。根据标度律分析表明,本体系的铺展过程符合流体动力学模型,其铺展动力学主要受控于粘性耗散。在Sn-x Al/Si体系中,标度律的初始偏差是由于Al向三相线附近的扩散引起的。在Al/Si体系中,在铺展的后期受到液滴内部对流的影响。综上所述,研究结果对电子封装以及金属基复合材料的制备等领域具有一定的理论指导意义。
二、陶瓷表面金属化的应用与研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、陶瓷表面金属化的应用与研究（论文提纲范文）
（1）Al2O3/Cu的界面微观结构及封接性能（论文提纲范文）
| 0 引 言 |
| 1 实 验 |
| 1.1 样品制备 |
| 1.2 样品表征 |
| 2 结果与讨论 |
| 2.1 Al2O3/Cu活化Mo-Mn法的界面微观结构 |
| 2.2 Al2O3/Cu活性金属封接工艺的界面微观结构 |
| 2.3 96Al2O3/Cu的活化Mo-Mn法和AMB工艺封接性能 |
| 3 结 论 |
（2）医用纯钛与ZrO2陶瓷钎焊工艺及连接机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景与意义 |
| 1.2 生物领域纯钛与ZrO_2陶瓷的应用概述 |
| 1.2.1 生物领域医用纯钛应用概述 |
| 1.2.2 生物领域ZrO_2陶瓷应用概述 |
| 1.3 钛合金与ZrO_2陶瓷的连接研究现状 |
| 1.3.1 工程领域钛合金与ZrO_2陶瓷的钎焊连接 |
| 1.3.2 生物领域ZrO_2陶瓷与纯钛的钎焊连接 |
| 1.3.3 国内外研究现状简析 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 第2章 试验材料及方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 试验设备及过程 |
| 2.2.1 试验设备 |
| 2.2.2 试验过程 |
| 2.3 试验结果分析及性能测试 |
| 2.3.1 微观组织分析 |
| 2.3.2 接头力学性能测试 |
| 第3章 金属化层界面表征及金属化工艺优化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 ZrO_2/Sn-Ti金属化层典型界面元素分布及组织表征 |
| 3.2.1 ZrO_2/Sn-Ti金属化层典型界面元素分布 |
| 3.2.2 ZrO_2/Sn-Ti金属化层典型界面组织表征 |
| 3.3 金属化制备工艺对金属化层形貌及组织的影响 |
| 3.4 金属化工艺参数对金属化层组织的影响 |
| 3.4.1 金属化成分对金属化层组织的影响 |
| 3.4.2 金属化温度对金属化层组织的影响 |
| 3.4.3 金属化层厚度对金属化层组织的影响 |
| 3.5 金属化过程中固-液界面反应机制研究 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 ZrO_2/Sn-Ti/AuSn20/Ti钎焊接头界面组织分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 ZrO_2/Sn-Ti/AuSn20/Ti钎焊典型接头元素分布及界面组织 |
| 4.2.1 ZrO_2/Sn-Ti/AuSn20/Ti钎焊典型接头元素分布 |
| 4.2.2 ZrO_2/Sn-Ti/AuSn20/Ti钎焊典型接头界面组织 |
| 4.3 工艺参数对钎焊接头组织的影响 |
| 4.3.1 金属化层厚度对钎焊接头组织的影响 |
| 4.3.2 钎焊温度对钎焊接头组织的影响 |
| 4.3.3 保温时间对钎焊接头组织的影响 |
| 4.4 钎焊界面组织反应演化模型 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 ZrO_2/Sn-Ti/AuSn20/Ti钎焊接头力学性能分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 工艺参数对钎焊接头力学性能的影响 |
| 5.2.1 金属化层厚度对钎焊接头力学性能的影响 |
| 5.2.2 钎焊温度对钎焊接头力学性能的影响 |
| 5.2.3 保温时间对钎焊接头力学性能的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（3）高性能陶瓷介质滤波器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外发展动态 |
| 1.2.1 介质滤波器研究动态 |
| 1.2.2 陶瓷介质材料的研究动态 |
| 1.3 本论文的内容安排与创新点 |
| 第二章 滤波器设计的基本理论 |
| 2.1 滤波器的基本参数 |
| 2.2 基于低通原型的滤波器设计理论 |
| 2.2.1 巴特沃斯低通原型滤波器 |
| 2.2.2 切比雪夫低通原型滤波器 |
| 2.2.3 频率变换 |
| 2.3 基于耦合矩阵的滤波器综合设计方法 |
| 2.3.1 N阶滤波器的耦合矩阵 |
| 2.3.2 软件综合法 |
| 2.4 耦合系数的计算及极性判断 |
| 2.5 拓扑结构与传输零点 |
| 2.5.1 CT拓扑结构及其传输特性 |
| 2.5.2 CQ拓扑结构及其传输特性 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 单层六腔及八腔陶瓷介质滤波器 |
| 3.1 矩形介质波导谐振器 |
| 3.1.1 谐振频率 |
| 3.1.2 矩形介质波导谐振器的Q值 |
| 3.2 单层六腔陶瓷介质滤波器设计 |
| 3.2.1 设计指标要求 |
| 3.2.2 介质谐振单腔设计 |
| 3.2.3 耦合结构设计 |
| 3.2.4 介质滤波器整体仿真与调谐优化 |
| 3.2.5 介质滤波器加工与测试 |
| 3.3 单层八腔陶瓷介质滤波器设计 |
| 3.3.1 设计指标要求 |
| 3.3.2 介质滤波器整体仿真设计 |
| 3.3.3 介质滤波器加工与测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 陶瓷介质滤波器设计拓展 |
| 4.1 外加低通PCB板的陶瓷介质滤波器 |
| 4.1.1 设计指标要求 |
| 4.1.2 介质滤波器仿真设计 |
| 4.1.3 低通PCB板设计 |
| 4.2 表贴型陶瓷介质滤波器 |
| 4.2.1 设计指标要求 |
| 4.2.2 介质滤波器仿真设计 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 陶瓷介质滤波器表面金属化工艺研究 |
| 5.1 陶瓷表面金属化的必要性 |
| 5.2 现有的金属化工艺 |
| 5.3 陶瓷介质谐振腔表面金属化设计与仿真 |
| 5.3.1 多层金属膜的理论分析 |
| 5.3.2 多层金属膜的仿真模型分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 后续工作建议 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间取得的研究成果 |
| 论文发表 |
（4）SiC陶瓷表面活化及钎焊工艺与机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究目的和意义 |
| 1.2 陶瓷的润湿研究现状 |
| 1.2.1 活性钎料润湿陶瓷研究现状 |
| 1.2.2 镀覆涂层在陶瓷润湿中的研究现状 |
| 1.3 陶瓷的钎焊连接研究现状 |
| 1.4 表面活化在材料中的应用研究现状 |
| 1.4.1 离子轰击在材料表面改性中的研究现状 |
| 1.4.2 表面活化在材料连接中的研究现状 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 试验材料、设备及方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 试验设备及工艺 |
| 2.2.1 试验设备 |
| 2.2.2 表面活化过程 |
| 2.2.3 润湿试验过程 |
| 2.2.4 钎焊试验过程 |
| 2.3 组织分析及性能测试 |
| 2.3.1 显微组织分析 |
| 2.3.2 抗剪强度测试 |
| 2.3.3 纳米压痕测试 |
| 第3章 三种钎焊方式连接SiC陶瓷对比研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Ag Cu Ti活性钎料直接钎焊SiC陶瓷 |
| 3.2.1 SiC/AgCuTi/SiC钎焊接头界面组织及抗剪性能 |
| 3.2.2 SiC/AgCuTi/SiC钎焊接头界面反应机理及特征研究 |
| 3.3 活性膜沉积活化钎焊SiC陶瓷 |
| 3.3.1 Ti沉积活化钎焊SiC陶瓷 |
| 3.3.2 Cr沉积活化钎焊SiC陶瓷 |
| 3.4 离子轰击活化钎焊SiC陶瓷 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 离子轰击对SiC陶瓷近表面显微组织的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 离子轰击SiC陶瓷的SRIM模拟 |
| 4.3 离子轰击对SiC陶瓷表面影响的典型分析 |
| 4.4 离子轰击参数对SiC陶瓷近表面显微组织的影响 |
| 4.4.1 轰击偏压对母材近表面显微组织的影响 |
| 4.4.2 轰击剂量对母材近表面显微组织的影响 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 离子轰击对SiC/AgCuTi体系润湿行为及钎焊研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 AgCuTi钎料在离子轰击前后SiC表面润湿行为分析 |
| 5.2.1 AgCuTi钎料在SiC表面升温润湿及铺展行为 |
| 5.2.2 AgCuTi钎料在SiC表面保温润湿及铺展行为 |
| 5.2.3 润湿界面显微组织分析 |
| 5.2.4 润湿界面动力学分析 |
| 5.3 离子轰击参数对AgCuTi钎料在SiC表面润湿行为的影响 |
| 5.3.1 轰击剂量对AgCuTi钎料在SiC表面润湿行为的影响 |
| 5.3.2 轰击偏压对AgCuTi钎料在SiC表面润湿行为的影响 |
| 5.3.3 离子轰击参数对润湿行为及界面影响分析 |
| 5.4 离子轰击参数对SiC陶瓷钎焊连接的影响 |
| 5.5 SiC陶瓷离子轰击活化钎焊接头中界面形成机理分析 |
| 5.6 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（5）氮化铝基薄膜电路基板制作及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 氮化铝陶瓷基板简介 |
| 1.1.1 氮化铝基板特性 |
| 1.1.2 氮化铝基板的应用现状 |
| 1.1.3 本课题的研究价值与意义 |
| 1.1.4 氮化铝基板电路制作的研究动态 |
| 1.2 本课题的主要工作及产品技术指标 |
| 1.2.1 本课题的主要工作 |
| 1.2.2 产品主要技术指标 |
| 1.3 本章小结 |
| 第二章 ALN基板电路设计与工艺设计 |
| 2.1 AlN基板电路设计 |
| 2.1.1 S波段电桥电路设计方案 |
| 2.1.2 功率电阻设计方案 |
| 2.1.3 金属化孔基板设计方案 |
| 2.2 AlN基板电路制作工艺设计 |
| 2.2.1 材料选型 |
| 2.2.2 氮化铝陶瓷基板表面金属化方法研究 |
| 2.2.3 薄膜金属化制作方法研究 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 ALN基板电路制作关键工艺研究 |
| 3.1 AlN基板激光加工的研究 |
| 3.1.1 激光加工的原理 |
| 3.1.2 打孔夹具方案设计 |
| 3.1.3 占空比对加工质量的影响 |
| 3.1.4 扫描速度对加工质量的影响 |
| 3.2 AlN基板清洗工艺的研究 |
| 3.2.1 清洗工艺实验材料及检测仪器 |
| 3.2.2 高温处理对AlN基板表面元素成分的影响 |
| 3.2.3 不同清洗工艺的对比试验及检测 |
| 3.3 AlN基板溅射工艺的研究 |
| 3.3.1 AlN基板金属化膜系的选择 |
| 3.3.2 不同工艺条件对TaN薄膜的影响 |
| 3.3.3 不同工艺条件对TiW-Au膜层附着力的影响 |
| 3.4 TiW抗蚀刻层湿法工艺的研究 |
| 3.4.1 实验方案 |
| 3.4.2 实验内容 |
| 3.4.3 结果分析 |
| 3.5 AlN基板划片工艺研究 |
| 3.5.1 划片过程分析 |
| 3.5.2 划片实验方案 |
| 3.5.3 划片实验结果及讨论 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 ALN基板电路性能测试与研究 |
| 4.1 AlN基板电路工艺技术指标测试 |
| 4.1.1 AlN基板电路检验 |
| 4.1.2 AlN基板附着力检验 |
| 4.1.3 AlN基板线宽精度测试 |
| 4.1.4 AlN基板金属化孔测试 |
| 4.1.5 AlN基板电阻精度测试 |
| 4.2 AlN基板电路设计性能指标测试 |
| 4.2.1 AlN基板电桥电路性能测试 |
| 4.2.2 AlN基板功率电阻性能测试 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（6）碳纤维布中间层辅助钎焊表面合金化C/SiC与Nb工艺及机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 C/SIC复合陶瓷连接的研究现状 |
| 1.2.1 扩散连接 |
| 1.2.2 陶瓷先驱体反应连接 |
| 1.2.3 氧化物玻璃连接 |
| 1.2.4 自蔓延高温连接 |
| 1.2.5 钎焊连接 |
| 1.3 C/SiC复合陶瓷与金属的钎焊连接研究现状 |
| 1.3.1 活性钎料钎焊C/SiC复合陶瓷与金属 |
| 1.3.2 增强相辅助钎焊C/SiC复合陶瓷与金属 |
| 1.3.3 中间层辅助钎焊C/SiC复合陶瓷与金属 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 试验材料、设备及方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 实验设备及工艺 |
| 2.2.1 复合材料表面金属化层制备 |
| 2.2.2 W增强碳纤维编织布中间层制备方法 |
| 2.2.3 钎焊试验方案 |
| 2.3 接头组织结构及力学性能分析 |
| 2.3.1 真空润湿角测试 |
| 2.3.2 扫描电子显微镜(SEM)分析 |
| 2.3.3 X射线衍射(XRD)分析 |
| 2.4 钎焊接头性能测试 |
| 第3章 C/SiC表面金属化层的制备与形成机制研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 AgCuTi钎焊C/SiC-Nb接头典型界面形貌 |
| 3.3 钎焊工艺参数对C/SiC-Nb接头的影响规律 |
| 3.3.1 钎焊温度对接头界面结构和强度的影响 |
| 3.3.2 保温时间对接头界面结构和强度的影响 |
| 3.4 C/SiC表面金属化层的制备 |
| 3.5 Ni-Cr-Si合金与C/SiC复合陶瓷作用机理 |
| 3.5.1 金属化层产物热力学分析 |
| 3.5.2 金属化层典型界面结构表征与原子扩散行为 |
| 3.6 金属化层辅助钎焊C/SiC-Nb接头残余应力有限元模拟 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 C/SiC表面金属化层的结构设计与优化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 金属化工艺参数对接头界面结构的影响 |
| 4.2.1 金属化合金质量密度对接头界面结构的影响 |
| 4.2.2 金属化温度对接头界面结构的影响 |
| 4.2.3 金属化保温时间对接头界面结构的影响 |
| 4.2.4 接头断口及强度分析 |
| 4.3 W颗粒的添加对C/SiC表面金属化层的影响 |
| 4.3.1 W增强C/SiC表面金属化层的制备与表征 |
| 4.3.2 金属化温度对W增强C/SiC表面金属化层的影响 |
| 4.3.3 W颗粒含量对W增强C/SiC表面金属化层的影响 |
| 4.3.4 W颗粒尺寸对W增强C/SiC表面金属化层的影响 |
| 4.4 WC颗粒的添加对C/SiC表面金属化层的影响 |
| 4.4.1 WC增强C/SiC表面金属化层的制备与表征 |
| 4.4.2 WC颗粒含量对WC增强C/SiC表面金属化层的影响 |
| 4.4.3 WC颗粒尺寸对WC增强C/SiC表面金属化层的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 W增强碳纤维编织布中间层辅助钎焊工艺及机理研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 碳纤维编织布原位合成W的制备及其工艺探究 |
| 5.2.1 H_2WO_4前驱体溶液浓度对WO_3纳米线形貌的影响 |
| 5.2.2 (NH_4)_2SO_4 浓度对WO_3 纳米线形貌的影响 |
| 5.2.3 碳纤维编织布表面WO_3的还原与表征 |
| 5.3 碳纤维编织布中间层辅助钎焊工艺研究 |
| 5.3.1 不同中间层辅助钎焊C/SiC-Nb接头工艺研究 |
| 5.3.2 W增强碳纤维编织布中间层界面优化机制 |
| 5.4 金属化层与中间层辅助钎焊接头界面结构分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（7）高体积分数SiC增强Cu基复合材料的制备与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 封装材料 |
| 1.2.1 树脂基封装材料 |
| 1.2.2 陶瓷基封装材料 |
| 1.2.3 金属基封装材料 |
| 1.3 金属基复合材料制备工艺 |
| 1.4 陶瓷表面金属化 |
| 1.5 SiC/Cu复合材料 |
| 1.6 本课题研究的目的与内容 |
| 1.6.1 研究目的 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 第二章 实验方法 |
| 2.1 实验技术路线 |
| 2.2 实验原料与仪器 |
| 2.2.1 实验原料 |
| 2.2.2 实验仪器 |
| 2.3 多孔SiC陶瓷的制备 |
| 2.3.1 干压成型 |
| 2.3.2 有氧烧结SiC陶瓷 |
| 2.4 SiC陶瓷表面制备W涂层 |
| 2.4.1 偏钨酸铵溶胶的制备 |
| 2.4.2 W涂层的制备 |
| 2.5 SiC/Cu复合材料的制备 |
| 2.6 材料的性能检测与表征 |
| 2.6.1 弯曲强度 |
| 2.6.2 SiC陶瓷开气孔率测试 |
| 2.6.3 复合材料电性能测试 |
| 2.6.4 复合材料热导率测试 |
| 2.6.5 复合材料热膨胀系数测试 |
| 2.6.6 物相分析 |
| 2.6.7 微观形貌 |
| 第三章 SiC陶瓷的制备与表面金属化 |
| 3.1 SiC陶瓷的制备 |
| 3.2 SiC陶瓷表面制备金属W涂层 |
| 3.2.1 煅烧温度对金属W涂层的影响 |
| 3.2.2 吸胶次数与还原次数对金属W涂层的影响 |
| 3.2.3 溶胶固含量对金属W涂层的影响 |
| 3.2.4 SiC颗粒尺寸对金属W涂层的影响 |
| 3.2.5 热处理对金属W涂层的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 高体积分数SiC增强Cu基复合材料的制备与性能研究 |
| 4.1 SiC复合材料的物相组成与微观组织 |
| 4.1.1 复合材料的物相组成 |
| 4.1.2 复合材料的微观组织 |
| 4.2 SiC/Cu复合材料的性能研究 |
| 4.2.1 SiC/Cu复合材料的抗弯强度 |
| 4.2.2 SiC/Cu复合材料的电性能 |
| 4.2.3 SiC/Cu复合材料的热膨胀系数 |
| 4.2.4 SiC/Cu复合材料的热导率 |
| 4.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（8）氮化铝陶瓷表面金属梯度化结构设计、制备及力学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 AlN陶瓷研究进展 |
| 1.2.1 氮化铝晶体结构 |
| 1.2.2 氮化铝陶瓷性能 |
| 1.2.3 氮化铝陶瓷烧结机理 |
| 1.3 AlN陶瓷表面金属化 |
| 1.3.1 高熔点金属法 |
| 1.3.2 厚膜金属法 |
| 1.3.3 薄膜金属法 |
| 1.3.4 活性金属法 |
| 1.3.5 直接覆铜法 |
| 1.3.6 化学镀法 |
| 1.4 选题思路及主要研究内容 |
| 1.4.1 选题思路 |
| 1.4.2 主要研究内容 |
| 第2章 实验与研究方法 |
| 2.1 实验原料及设备 |
| 2.2 实验流程 |
| 2.3 测试方法 |
| 2.3.1 致密度测试 |
| 2.3.2 显微结构及元素分析 |
| 2.3.3 物相分析 |
| 2.3.4 力学性能测试 |
| 第3章 AlN/MgO复相陶瓷的制备、显微结构与力学性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 AlN/MgO复相陶瓷烧结致密化行为的研究 |
| 3.2.1 烧结温度对复相陶瓷致密化行为及显微结构的影响 |
| 3.2.2 MgO含量对复相陶瓷致密化行为及显微结构的影响 |
| 3.3 AlN/MgO复相陶瓷力学性能的研究 |
| 3.3.1 烧结温度对复相陶瓷力学性能的影响 |
| 3.3.2 MgO含量对复相陶瓷力学性能的影响 |
| 3.4 AlN/MgO复相陶瓷热膨胀性能研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 AlN陶瓷表面金属梯度化设计制备、物相结构与力学性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 AlN陶瓷表面金属梯度化对称结构、成分设计 |
| 4.3 AlN陶瓷表面金属梯度化显微结构 |
| 4.3.1 表面金属梯度化界面显微结构分析 |
| 4.3.2 表面金属梯度化剪切断裂形貌分析 |
| 4.4 AlN陶瓷表面金属梯度化元素、物相分析 |
| 4.4.1 表面金属梯度化界面元素分布及物相分析 |
| 4.4.2 表面金属梯度化剪切断面元素分布及物相分析 |
| 4.5 AlN陶瓷表面金属梯度化力学性能 |
| 4.5.1 表面金属梯度化显微硬度 |
| 4.5.2 表面金属梯度化弯曲强度 |
| 4.5.3 表面金属梯度化剪切强度 |
| 4.5.4 表面金属梯度化断裂分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间学术成果 |
（9）超声电烙铁辅助活性钎焊ZnO器件用钎料合金与工艺的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景与研究意义 |
| 1.1.1 陶瓷和金属材料互连技术概述 |
| 1.1.2 陶瓷材料表面金属化研究 |
| 1.1.3 铝及其合金的难钎焊问题 |
| 1.2 活性钎料的分类与作用机制 |
| 1.2.1 含Ti类活性钎料 |
| 1.2.2 含稀土类活性钎料 |
| 1.2.3 其他活性钎料 |
| 1.2.4 活性钎料作用机制 |
| 1.2.5 活性钎料国内外供应商 |
| 1.3 超声辅助活性钎焊的研究 |
| 1.3.1 超声波空化作用 |
| 1.3.2 超声波辅助钎焊工艺 |
| 1.3.3 超声波辅助活性钎焊非金属材料的研究 |
| 1.3.4 超声波辅助钎焊Al材的研究 |
| 1.4 本论文研究内容和意义 |
| 第二章 实验材料与实验方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验设备 |
| 2.3 钎料合金的制备 |
| 2.3.1 含Ti活性钎料的熔炼 |
| 2.3.2 无Ti活性钎料的熔炼 |
| 2.3.3 钎料合金的轧制 |
| 2.3.4 钎料合金熔化特性测试 |
| 2.4 钎焊接头制备与剪切测试 |
| 2.4.1 Al基板上焊点制备 |
| 2.4.2 ZnO基板上焊点制备 |
| 2.4.3 钎焊接头剪切测试 |
| 2.5 电极引线的钎焊工艺和力学测试 |
| 2.5.1 ZnO压敏陶瓷基板引线钎焊 |
| 2.5.2 ZnO镀层太阳能玻璃面板引线钎焊 |
| 2.5.3 焊点剥离测试 |
| 2.6 显微组织观察和断口分析 |
| 2.6.1 金相样品制备 |
| 2.6.2 显微组织观察和断口分析 |
| 2.7 技术路线 |
| 第三章 Sn-Ag-Ti活性钎料超声辅助钎焊Al基板 |
| 3.1 Snx Ag4Ti(Ce,Ga)活性钎料的显微组织和性能表征 |
| 3.1.1 Snx Ag4Ti(Ce,Ga)活性钎料的显微组织 |
| 3.1.2 Snx Ag4Ti(Ce,Ga)活性钎料的维氏硬度 |
| 3.1.3 Snx Ag4Ti(Ce,Ga)活性钎料的熔化特性 |
| 3.2 Ag含量对超声辅助钎焊6061Al基板的影响 |
| 3.2.1 钎焊接头显微组织 |
| 3.2.2 钎焊接头剪切强度和断口形貌 |
| 3.3 超声时间对Sn3.5Ag4Ti(Ce,Ga)钎料钎焊喷涂Al基板的影响 |
| 3.3.1 钎焊接头显微组织 |
| 3.3.2 钎焊接头剪切强度 |
| 3.4 Al基板超声辅助活性钎焊机理 |
| 3.4.1 超声对Al基板的溶蚀作用 |
| 3.4.2 活性元素钎焊机制 |
| 3.5 喷涂Al基板钎焊引线剥离测试 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 Sn-Ag-Ti活性钎料超声辅助钎焊ZnO基板 |
| 4.1 超声时间对Sn3.5Ag4Ti(Ce,Ga)钎料钎焊ZnO基板的影响 |
| 4.1.1 钎焊接头显微组织和元素分布 |
| 4.1.2 钎焊接头剪切强度和断口形貌 |
| 4.2 钎料Ti含量对钎焊ZnO基板的影响 |
| 4.2.1 钎料合金显微组织和熔化特性 |
| 4.2.2 钎焊接头显微组织 |
| 4.2.3 钎焊接头剪切强度 |
| 4.3 ZnO基板超声辅助活性钎焊机制 |
| 4.3.1 活性元素界面吸附 |
| 4.3.2 钎焊接头界面反应 |
| 4.4 引线剥离测试 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 Zn和 Al作为活性元素超声辅助钎焊ZnO基板 |
| 5.1 Sn3.5Agx Zn活性钎料超声辅助钎焊ZnO基板 |
| 5.1.1 Sn3.5Agx Zn钎料合金的显微组织和熔化特性 |
| 5.1.2 Sn3.5Agx Zn/ZnO基板钎焊焊点界面显微组织 |
| 5.1.3 Sn3.5Agx Zn/ZnO基板钎焊焊点力学性能和断口形貌分析 |
| 5.1.4 Zn元素对钎焊ZnO基板的作用 |
| 5.2 添加Al和 Sb元素的Sn9Zn系钎料超声辅助钎焊ZnO基板 |
| 5.2.1 Sn9Zn系钎料合金的显微组织和熔化特性 |
| 5.2.2 Sn9Zn系钎料超声辅助钎焊焊点显微组织 |
| 5.2.3 钎焊焊点剪切强度 |
| 5.2.4 Al对钎焊互连的作用分析 |
| 5.2.5 Sb对钎焊互连的作用分析 |
| 5.3 钎焊引线剥离测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（10）SnAgCu-xTi在石英玻璃和硅表面的润湿行为及界面结构（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 润湿理论的发展概况 |
| 1.3 改善金属/非金属体系润湿性的方法 |
| 1.3.1 合金化 |
| 1.3.2 表面金属化 |
| 1.3.3 外场作用 |
| 1.4 金属与SiO_2、Si的润湿性研究现状 |
| 1.5 本课题的主要研究内容 |
| 第2章 实验材料、设备及方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验设备 |
| 2.2.1 表面张力及润湿测试系统 |
| 2.2.2 离子溅射仪 |
| 2.2.3 物相分析设备 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 SnAgCu-xTi活性钎料的制备 |
| 2.3.2 Sn-xAl(x=2.4,50 at.%)钎料的制备 |
| 2.3.3 Si基板表面金属化 |
| 2.3.4 润湿实验及润湿性表征 |
| 2.3.5 微观结构及物相分析 |
| 第3章 SnAgCu-xTi/SiO_2 体系的润湿行为及界面结构 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 润湿行为 |
| 3.3 界面结构 |
| 3.4 润湿性及铺展机制 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 SnAgCu-xTi/Si体系的润湿行为及界面结构 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 润湿行为 |
| 4.3 界面结构 |
| 4.4 润湿性及铺展机制 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 SnAgCu/Si、Sn-xAl/Si和Al/Si体系的润湿行为及界面结构 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 SnAgCu/Si体系 |
| 5.2.1 润湿行为 |
| 5.2.2 界面结构 |
| 5.2.3 润湿性及铺展机制 |
| 5.3 Sn/Si、Sn-xAl/Si和Al/Si体系 |
| 5.3.1 润湿行为 |
| 5.3.2 界面结构 |
| 5.3.3 润湿性及铺展机制 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
四、陶瓷表面金属化的应用与研究（论文参考文献）
- [1]Al2O3/Cu的界面微观结构及封接性能[J]. 范彬彬,赵林,谢志鹏,康丁华,刘溪海. 硅酸盐通报, 2022(01)
- [2]医用纯钛与ZrO2陶瓷钎焊工艺及连接机理研究[D]. 李佳琛. 哈尔滨工业大学, 2021
- [3]高性能陶瓷介质滤波器研究[D]. 贺艺. 电子科技大学, 2021(01)
- [4]SiC陶瓷表面活化及钎焊工艺与机理研究[D]. 陈祖斌. 哈尔滨工业大学, 2021(02)
- [5]氮化铝基薄膜电路基板制作及性能研究[D]. 聂源. 电子科技大学, 2020(03)
- [6]碳纤维布中间层辅助钎焊表面合金化C/SiC与Nb工艺及机理研究[D]. 李航. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [7]高体积分数SiC增强Cu基复合材料的制备与性能研究[D]. 刘林杰. 长安大学, 2020(06)
- [8]氮化铝陶瓷表面金属梯度化结构设计、制备及力学性能研究[D]. 贾明勇. 武汉理工大学, 2020(08)
- [9]超声电烙铁辅助活性钎焊ZnO器件用钎料合金与工艺的研究[D]. 孙涛. 华南理工大学, 2020(02)
- [10]SnAgCu-xTi在石英玻璃和硅表面的润湿行为及界面结构[D]. 王建斌. 兰州理工大学, 2020(12)