[发明专利]氧化铝陶瓷基板上围坝的烧结焊接方法

说明书

本发明公开了一种氧化铝陶瓷基板上围坝的烧结焊接方法，包括如下步骤：第一步，将氧化铝陶瓷基板通过厚膜印刷技术印刷出金属线路涂层，该金属线路涂层形状与需要焊接到氧化铝陶瓷上的围坝的形状适配；第二步，将所述氧化铝陶瓷基板和所述围坝放入到烧结焊接装置中；第三步，在所述氧化铝陶瓷基板的金属线路涂层上放置合金焊料，再将所述围坝隔着所述合金焊料印刷或放置到所述氧化铝陶瓷基板上，所述围坝与所述金属线路涂层的形状对应；第四步，启动所述烧结焊接装置进行焊接，且焊接的温度为150℃‑1500℃；第五步，焊接完成。本发明针对氧化铝陶瓷的围坝焊接采用烧结焊接的方式进行焊接，相对于现有技术中采用磁控溅射，更加方便操作，成本更低。

技术领域

本发明涉及玻璃封装技术领域，特别涉及一种氧化铝陶瓷基板上围坝的烧结焊接方法。

背景技术

氧化铝陶瓷呈白色，热导率为20W/(m·K)-30W/(m·K)，25℃-200 ℃温度范围内热膨胀系数为7.0×10 6/℃-8.0×10 6/℃，弹性模量约为300GPa，抗弯强度为300MPa-400MPa，介电常数为10。

氧化铝陶瓷基片成型方法主要有轧膜法、流延法和凝胶注膜法等。其中后两种方法采用去离子水代替有机溶剂，既可降低成本，也有利于环保，是Al₂O₃陶瓷片制备主要研究方向之一。由于Al₂O₃晶格能较大，离子键较强，因此烧结温度较高，95％Al₂O₃陶瓷烧结温度为1650℃-1700℃，99％Al₂O₃陶瓷烧结温度则高达1800℃。如此高的烧结温度不仅导致制作成本偏高，而且所得到的产品晶粒粗大，气孔难以排除，导致Al₂O₃陶瓷气孔率增加，力学性能降低。研究表明，在原料中加入适量添加剂可降低烧结温度，降低陶瓷气孔率，提高陶瓷材料致密性与热导率。常用添加剂有生成液相型燃烧助剂(如SiO、 CaO、SrO和BaO等碱金属氧化物)、生成固溶体型烧结助剂(如TiO₂、MnO₂、 Fe₂O₃和Cr₂O₃等)以及稀土烧结助剂(如Y₂O₃、La₂O₃、Sm₂O₃以及Nd₂O₃等稀土氧化物)。根据Al₂O₃粉料与添加剂的不同含量，可将Al₂O₃陶瓷分为75瓷、85瓷、96瓷、99瓷等不同牌号。

氧化铝陶瓷具有原料来源丰富、价格低廉、绝缘性高、耐热冲击、抗化学腐蚀及机械强度高等优点，是一种综合性能较好的陶瓷基片材料，占陶瓷基片材料总量的80％以上。但由于其热导率相对较低(99％氧化铝热导率约为30 W/(m·K)，热膨胀系数较高，一般应用在汽车电子、半导体照明、电气设备等领域。

氧化铝陶瓷基板在作为LED基板时需要焊接围坝，现有的焊接通过磁控溅射的方式进行焊接，操作相对复杂，成本也更高。

发明内容

有鉴于上述现有技术的问题，本发明提供一种氧化铝陶瓷基板上围坝的烧结焊接方法，其技术方案如下：

一种氮化铝陶瓷基板上围坝的烧结焊接方法，包括如下步骤：

第一步，将氮化铝陶瓷基板通过厚膜印刷技术印刷出金属线路涂层，该金属线路涂层形状与需要焊接到氮化铝陶瓷上的围坝的形状适配；

第二步，在所述氮化铝陶瓷基板的金属线路涂层上放置合金焊料，再将所述围坝隔着所述合金焊料印刷或放置到所述氮化铝陶瓷基板上，所述围坝与所述金属线路涂层的形状对应；

第三步，将所述氮化铝陶瓷基板和所述围坝放入到烧结装置中；