[发明专利]一种低Ti高强度银基中温活性钎料及其制备方法

说明书

一种低Ti高强度银基中温活性钎料及其制备方法，钎料的组成为：Cu 20‑25wt％，Sn 15‑25wt％，Pd 1‑5wt％，Ti 1.0‑3.0wt％，Ag为余量。制备方法包括取各金属按照合金配比进行熔炼，然后进行高压气雾化、沉积成形，随后将成形的坯料进行热挤压处理，使合金致密化，然后对致密化的坯料进行轧制加工，最终获得AgCuSnPdTi合金片材。该方法制备的合金钎料成分均匀、无偏析，可以加工成片材，焊接温度较常规AgCuTi活性钎料低接近200℃，从而降低Si₃N₄陶瓷焊接接头残余热应力，提高Si₃N₄陶瓷焊接强度和可靠性。

技术领域

本发明涉及一种AgCuSnPdTi中温活性钎料及其制备方法，主要应用于电子信息产业的Si₃N₄陶瓷中温活性连接，属于焊接材料领域。

背景技术

Si₃N₄陶瓷具有高强度、高硬度、耐磨性、以及优异的高温力学性能和热稳定性等特点，在航空航天、能源、电子和汽车等领域得到广泛应用。但是，Si₃N₄陶瓷脆性大、难以变形和切削加工困难。此外，陶瓷材料本身固有的脆性，容易导致极小的临界裂纹，使得陶瓷材料的加工更加困难，难以制造成复杂形状的构件，导致Si₃N₄陶瓷的应用受到限制。

活性金属钎焊技术以其操作方法简单、投资成本低、尺寸适应性好，且连接强度高等优点被广泛应用于陶瓷构件连接。AgCuTi系列活性钎料，具有优异的焊接性能和优良的室温抗弯曲性能，是目前使用最为广泛的活性焊料。但是，目前使用的AgCuTi活性钎料焊接温度较高，并且陶瓷与金属的线膨胀系数差异较大，导致焊接后由于接头中存在较大的热应力，导致焊接接头开裂。为了缓解陶瓷活性连接中金属与陶瓷线膨胀系数不匹配造成的热应力，可以通过降低陶瓷的焊接温度实现。

研究发现AgCuTi活性钎料中Ti含量大于4.0％(质量百分比)才对陶瓷具有比较好的焊接性能，但是，Ti元素在合金中容易出现偏析现象，并且很难加入到合金中，导致高Ti含量的AgCuTi合金无法加工制备，并且合金中Ti元素含量升高，也会造成合金熔点升高。

因此，研究开发出一种适合Si₃N₄陶瓷中温活性连接使用的银基焊料，具有重要的实际应用价值。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种具有较低钎焊温度、良好加工性能、较高强度的低Ti银基活性钎料及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种低Ti高强度银基中温活性钎料，其组成为：Cu20-25wt％，Sn 15-25wt％， Pd1-5wt％，Ti 1.0-3.0wt％，Ag为余量。

如上所述的低Ti高强度银基中温活性钎料，优选地，其组成为：Cu 23-25wt％， Sn20-25wt％，Pd 3-5wt％，Ti 2.0-3.0wt％，Ag为余量。

另一方面，本发明提供一种低Ti高强度银基中温活性钎料的制备方法，该方法包括如下步骤：

I.按照以下配比称取各金属：Cu 20-25wt％，Sn 15-25wt％，Pd 1-5wt％，Ti 1.0-3.0wt％，Ag为余量；

II.将步骤I的各金属混合后于1200-1300℃进行熔化制成合金；