一种蓝宝石片与金属活性封接方法

摘要

本发明提供一种焊接温度低、效率高、可靠性好、成本低的蓝宝石片与金属活性封接方法，该方法不需高温金属化，也不需要昂贵的真空镀膜设备和贵金属靶材,克服了中间处理过程长而复杂、费时的缺陷，缩短了总的焊接时间，提高了生产效率；避免了采用焊料片必须加工为精确尺寸和要求极高的平面度的缺陷，直接采用活性钛锆铜镍焊料；金属件封接部位壁厚取得比较薄，以减小焊接时蓝宝石薄片热膨胀对金属件挤压的反作用引起的热应力作用，减小蓝宝石薄片炸裂几率；同时焊接在真空气氛温度不足1000℃时一次即可完成，对焊接设备要求极低，产品焊接可靠性和良品率高，在560℃高温烘烤36小时气密性好，可以确保超高频电真空器件气密性要求。

主权项

一种蓝宝石片与金属活性封接方法，其特征在于操作步骤如下：第一步：机械加工可伐金属件，使加工后的可伐金属件具有与蓝宝石薄片径向配合的支撑台阶，所述支撑台阶的台阶位宽度为0.4‑0.7mm，所述支撑台阶的侧壁厚度为0.18‑0.28mm，完成机械加工后的可伐金属件进行镀镍、烧氢；第二步：加工厚度为0.08‑0.20mm的蓝宝石薄片，使蓝宝石薄片与可伐金属件支撑台阶径向配合间隙为0.06‑0.12mm，加工后的蓝宝石薄片依次进行5‑10s的重铬酸钾硫酸混合溶液清洗、3‑5s的氢氟酸表面清洗毛化步骤，以增加焊料与蓝宝石之间的接触面积与附着力；第三步：选取熔点范围为830‑850℃的钛锆铜镍焊料膏，将钛锆铜镍焊料膏涂敷于金属件支撑台阶的台阶位，钛锆铜镍焊料膏涂敷厚度控制到蓝宝石薄片压在钛锆铜镍焊料膏表面后比金属件表面高出0.05‑0.10mm；第四步：将涂敷钛锆铜镍焊料膏的金属件在室温下晾置24‑48小时或120‑150℃烘干4‑8小时，待钛锆铜镍焊料膏表面干燥后，再将表面清洗毛化的蓝宝石薄片放置在涂好钛锆铜镍焊料膏的金属件支撑台阶上，保证蓝宝石薄片安放平面和蓝宝石薄片上表面平行度偏差在0.02mm以内；第五步：将安放好蓝宝石薄片的金属件放置在真空炉中，待真空炉真空度小于6.65×10^‑3 Pa时，按照特定的升温曲线进行加热焊接，最后在最高温度880‑950℃保温5‑30分钟；第六步：采用低熔点含银焊料DHLAgCu28对之前钛锆铜镍焊料膏焊接部位进行补焊。