[發(fā)明專利]一種大面積的預(yù)成型低溫玻璃焊片及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110006221.X
• 申請(qǐng)日: 2021-01-05
• 公開（公告）號(hào): CN112456805B
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝斌;劉亮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 合肥邦諾科技有限公司
• 主分類號(hào): C03C8/24
• 分類號(hào): C03C8/24;C03B19/06
• 代理公司: 無(wú)錫堅(jiān)恒專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32348
• 代理人: 趙貴春

本發(fā)明公開了一種大面積的預(yù)成型低溫玻璃焊片，該預(yù)成型低溫玻璃焊片的組成包括封接溫度為400～450℃的封接玻璃粉以及可以在玻璃焊片封接過(guò)程中發(fā)生熔融相變的固－液相變儲(chǔ)能材料粉末，所述固－液相變儲(chǔ)能材料的熔融相變溫度為380～435℃，熱分解溫度高于玻璃焊片的封接溫度；所述固－液相變儲(chǔ)能材料粉末重量為所述封接玻璃粉重量的0.1?1.5%。本發(fā)明通過(guò)在預(yù)成型低溫玻璃焊片的配方中添加了適宜條件的固－液相變儲(chǔ)能材料；減少了玻璃焊片封接過(guò)程中焊片中心和邊緣的溫度偏差，降低了玻璃焊片中心表面氣體被封閉的風(fēng)險(xiǎn)，減少焊接層空洞，提高焊接質(zhì)量，適合成型大面積的平面預(yù)成型低溫玻璃焊片。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及焊接技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種大面積的預(yù)成型低溫玻璃焊片及其制備方法。

背景技術(shù)

焊料玻璃，也稱為燒結(jié)玻璃，是一種軟化點(diǎn)超低的特殊玻璃。這種玻璃可以用來(lái)焊接玻璃至其他玻璃、陶瓷或金屬，因封接溫度遠(yuǎn)低于被封接玻璃或陶瓷后金屬的軟化點(diǎn)，不會(huì)對(duì)被焊接材料造成熱損壞；被廣泛應(yīng)用于電真空和微電子技術(shù)、激光和紅外技術(shù)、高能物理、能源、宇航、汽車等眾多領(lǐng)域。

玻璃焊料形式有很多種，常見(jiàn)的是焊膏形式。玻璃焊膏通常包含有焊料顆粒、溶劑、助焊劑以及少許添加劑，溶劑最多可以占到總體級(jí)的40-50%，這些溶劑的存在在釬焊過(guò)程中逐漸揮發(fā)，產(chǎn)生大量的氣體，在高效回流焊過(guò)程中容易被封閉在焊盤內(nèi)，最終形成空洞，無(wú)法形成致密、沒(méi)有空腔、無(wú)助劑污染的封接層，對(duì)散熱效果產(chǎn)生負(fù)面影響。減少焊接空洞，是大功率器件組裝的核心問(wèn)題。雖然采用真空焊接能十分有效地減少、甚至消除空洞，但是真空焊接生產(chǎn)效率低、工藝復(fù)雜，不及回流焊效率高。且這種焊膏很難實(shí)現(xiàn)復(fù)雜形狀焊點(diǎn)、也難實(shí)現(xiàn)較大面積焊點(diǎn)。其次是無(wú)粘接劑的焊料粉，其通過(guò)壓模具成型技術(shù)，把玻璃粉末混合一定的成型劑后，用模具壓制成型。雖然成型好，助焊劑殘留少，但很難實(shí)現(xiàn)大尺寸制作，不能滿足大多數(shù)的焊接場(chǎng)合需求。相比之下，預(yù)成型玻璃焊片作為一種新興起的先進(jìn)焊接材料，其不僅可以完成復(fù)雜形狀、大尺寸的焊接連接，還可以以小成本形成良好的焊接效果；具有定位精準(zhǔn)、釬料焊料穩(wěn)定，助焊劑殘留少的優(yōu)點(diǎn)，焊接空洞率也較焊膏少得多，特別適合大焊盤的焊接場(chǎng)合。

不過(guò)，在高品質(zhì)的回流焊焊接場(chǎng)合中使用預(yù)成型玻璃焊片時(shí)，平面的玻璃焊片被器件夾在中間，由于被上下器件遮擋，焊片無(wú)法直接被熱風(fēng)和紅外燈加熱；因此，預(yù)成型玻璃焊片熔化的熱量主要來(lái)自于器件的熱傳導(dǎo)。預(yù)成型玻璃焊片尺寸越大，焊片中心和邊緣的溫度差就越大，平面大尺寸焊片的溫度容易呈現(xiàn)中間低、邊緣高的特點(diǎn)。玻璃焊料在釬焊溫度下，液體焊料潤(rùn)濕擴(kuò)展時(shí)其前沿的推進(jìn)是受焊片上的溫度剃度控制的。由于焊片邊緣溫度高、中間溫度低，焊片熔化首先出現(xiàn)在外側(cè)邊緣位置，然后向中心發(fā)展，導(dǎo)致中心的氣體被外側(cè)的液體焊料封閉在焊盤中心而無(wú)法逸出，最終演化成空洞。使用的預(yù)成型玻璃焊片面積越大，由于焊片中心和邊緣溫差導(dǎo)致的氣體封閉的風(fēng)險(xiǎn)越大，越容易出現(xiàn)焊接層空洞問(wèn)題。

因此，為提高焊接質(zhì)量，有必要解決大面積的預(yù)成型玻璃焊片的焊接空洞問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題，本發(fā)明的第一目的在于提供一種焊接空洞少的大面積預(yù)成型玻璃焊片。

本發(fā)明的第二目的在于提供一種焊接空洞少的大面積預(yù)成型玻璃焊片的制備方法。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的第一目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種大面積的預(yù)成型低溫玻璃焊片，所述預(yù)成型低溫玻璃焊片的組成包括封接溫度為400～450℃的封接玻璃粉以及可以在玻璃焊片封接過(guò)程中發(fā)生熔融相變的固－液相變儲(chǔ)能材料粉末，所述固－液相變儲(chǔ)能材料的熔融相變溫度為380～435℃，熱分解溫度高于玻璃焊片的封接溫度；所述固－液相變儲(chǔ)能材料粉末重量為所述封接玻璃粉重量的0.1-1.5%。