高强金属/陶瓷连接机制与微观组织结构研究
编号:1352
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更新:2026-04-18 18:49:15
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口头报告
摘要
高绝缘陶瓷与高导电金属之间的可靠连接,是先进封装、功率电子与陶瓷金属化领域长期面临的核心问题。传统烧结、活性钎焊或常规过渡层沉积工艺,往往受限于界面气孔、反应不足、脆性相失控及层间机械嵌合主导等问题,难以同时兼顾高结合强度、高导热性与长期服役可靠性。针对这一瓶颈,本报告提出一种面向陶瓷表面金属化的能量调控连接思路,将界面能量输入作为调控陶瓷/金属结合状态的核心变量,通过高能粒子轰击、梯度过渡层构筑与后续热过程协同,促进惰性陶瓷表面活化、界面元素扩散及反应相定向生成,从而推动界面由机械嵌合向致密、连续的冶金结合转变。该机制的关键在于建立“粒子轰击—能量累积—元素扩散—相演化”的界面调控路径。在适宜的能量窗口内,沉积粒子可有效突破陶瓷表面反应能垒,诱导形成兼具界面缓冲作用与载荷承载能力的反应层/冶金相层,提高载荷传递效率,并改善界面热传输连续性。基于这一能量调控机制构筑的陶瓷/金属金属化界面,表现出优异的剥离强度、拉拔强度和导热性能,并在冷热循环等复杂工况下保持良好的结构完整性与连接可靠性。该研究为高绝缘陶瓷表面金属化及陶瓷/金属异质界面冶金结合提供了新的机制框架,也为高可靠封装结构设计、金属化工艺优化与高导热界面构筑提供了依据。
关键词
陶瓷表面金属化;能量调控;冶金结合;界面反应;剥离强度;导热性能
稿件作者
安小凯
北京大学深圳研究生院
薛鹏博
北京大学深圳研究生院
黄秉经
北京大学深圳研究生院
崔岁寒
北京大学深圳研究生院
吴忠振
北京大学深圳研究生院
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