{{{sourceTextContent.title}}}

Soudage céramique-métal : Comment prévenir les fissures et le décollement

{{{sourceTextContent.subTitle}}}

Soudage céramique-métal

{{{sourceTextContent.description}}}

Les céramiques possèdent des propriétés de résistance à la chaleur, d'isolation, de résistance à l'usure et à la corrosion. Elles conviennent à une utilisation à haute température, sous vide et dans des environnements corrosifs et sont largement utilisées dans les semi-conducteurs, l'optoélectronique et divers équipements industriels. Cependant, ils ne peuvent pas effectuer de manière autonome des opérations de support de charge, de conduction et d'étanchéité et doivent être assemblés avec des métaux.

La différence de coefficient de dilatation thermique entre les deux est importante. Après le soudage, des problèmes de fissuration sous contrainte, de séparation d'interface et de faible force d'adhérence sont susceptibles de se produire. Pour obtenir une connexion stable, il est nécessaire de sélectionner raisonnablement les matériaux métalliques appropriés, ainsi que des traitements de métallisation et des procédés de soudage compatibles. Cet article, basé sur des scénarios d'application réels, fait le tri entre la sélection des matériaux, les procédés de soudage et les suggestions de mise en œuvre pour aider à optimiser la conception du produit.

I. Métaux adaptés à la dilatation thermique : Le meilleur choix

Ce type de métal a un coefficient de dilatation thermique similaire à celui des céramiques, avec de faibles contraintes de soudage et une excellente stabilité de température. C'est le matériau préféré dans les domaines de l'emballage sous vide, des semi-conducteurs et de l'optique de précision.

1.Alliage Kovar（Fe-Ni-Co）

Ses performances en matière d'expansion thermique sont compatibles avec les céramiques d'alumine, et la technologie d'application est mûre. Combiné au placage de nickel céramique et aux processus de brasage par activation, les performances d'étanchéité, de cyclage thermique et de stabilité de l'interface des composants de connexion sont excellentes. Il est principalement utilisé dans l'emballage sous vide, l'optoélectronique et les supports de dispositifs à semi-conducteurs. La métallisation de surface du soudage doit être uniforme et le choix du métal d'apport détermine la fiabilité de l'utilisation.

2. Alliages fer-nickel (Invar, etc.)

Le taux de dilatation est extrêmement faible et la contrainte thermique de soudage est extrêmement réduite. Il convient aux scénarios d'utilisation de haute précision et est souvent utilisé dans les emballages céramiques de précision, les composants optiques et les structures de soutien pour les instruments de détection.

II. Métaux à haute conductivité/conductivité thermique : Le traitement des contraintes doit faire l'objet d'une attention particulière

Dans les applications exigeant une conductivité électrique ou thermique stricte, le cuivre et ses alliages sont couramment utilisés ; cependant, en raison de la différence significative de dilatation thermique entre ces matériaux et les céramiques, l'optimisation du processus est essentielle pour éviter les problèmes de fissuration.