一種金屬與陶瓷結合的組件及其制作方法技術

本發明專利技術公開了一種金屬與陶瓷結合的組件及其制作方法，金屬與陶瓷結合的組件包括金屬部件、介質部件和陶瓷部件；金屬部件與介質部件的第一區域固定，陶瓷部件與介質部件的第二區域固定；其中，介質部件的熱膨脹系數與陶瓷部件的熱膨脹系數相同或者兩者差值小于閾值。通過上述方式，本發明專利技術既能夠實現金屬與陶瓷結合的組件中的金屬部件與陶瓷部件的可靠連接，又降低金屬與陶瓷結合的組件的成本。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及連接
，特別是涉及。
技術介紹
陶瓷具有耐磨、耐蝕、耐高溫、導熱以及強絕緣性等其它優良的電學性能等特點，因此，陶瓷除了用作餐具、潔具外，還是廣泛應用于電子通信行業中，通過與金屬結合制作成金屬與陶瓷結合的組件。金屬與陶瓷結合的組件中的陶瓷與金屬的連接必須是可靠的、高性能的連接。而要實現陶瓷與金屬的可靠連接，必須使用熱膨脹系數與陶瓷相同或者相近的金屬，比如:殷鋼、Kovar合金、CuW合金、CuMo合金、鈹氧化鈹合金、鈦合金等。若金屬的熱膨脹系數與陶瓷的熱膨脹系數差異較大，在溫度變化范圍和速率較大的情況下，連接界面容易出現熱膨脹系數失配，收縮變形量不一致，進而引發熱應力，會使得陶瓷與金屬連接界面出現裂紋，使其電磁性能變差甚至功能失效。但目前常用的與陶瓷連接的金屬存在種種不足或缺點，比如:價格昂貴，電磁性能不好，重量過重難以滿足金屬與陶瓷結合的組件的小型化、輕量化的需求等。
技術實現思路
本專利技術實施方式主要解決的技術問題是提供，既能夠實現金屬 與陶瓷結合的組件中的金屬部件與陶瓷部件的可靠連接，又降低金屬與陶瓷結合的組件的成本。第一方面，提供金屬與陶瓷結合的組件包括金屬部件、介質部件和陶瓷部件；金屬部件與介質部件的第一區域固定，陶瓷部件與介質部件的第二區域固定；其中，介質部件的熱膨脹系數與陶瓷部件的熱膨脹系數相同或者兩者差值小于閾值。結合第一方面的實現方式，在第一方面的第一種可能實現方式中，介質部件的材料為鋁硅或者鋁碳化硅；其中，鋁硅中的鋁和硅的粒度和比例是根據陶瓷部件的熱膨脹系數確定，鋁碳化硅的中鋁和碳化硅的粒度和比例是根據陶瓷部件的熱膨脹系數確定。結合第一方面的實現方式，在第一方面的第二種可能實現方式中，介質部件的材料為鐵。結合第一方面的實現方式，在第一方面的第三種可能實現方式中，金屬部件面向陶瓷部件的一表面設置有一凹槽，并且凹槽的形狀與介質部件的形狀相一致；介質部件嵌接于凹槽內，從而使得金屬部件與介質部件的第一區域固定。結合第一方面的第三種可能實現方式，在第一方面的第四種可能實現方式中，介質部件是通過嵌鑄或者鑲嵌工藝嵌接于金屬部件的凹槽內。結合第一方面的實現方式，在第一方面的第五種可能實現方式中，金屬與陶瓷結合的組件還包括第一鍍層、第二鍍層和焊料層；第一鍍層設置于介質部件的第二區域與陶瓷部件之間；第二鍍層設置于陶瓷部件與第一鍍層之間；焊料層設置于第一鍍層與第二鍍層之間，以使介質部件與陶瓷部件焊接固定。結合第一方面的五種可能實現方式,在第一方面的第六種可能實現方式中，第一鍍層的數量至少為一層。結合第一方面的五種可能實現方式，在第一方面的第七種可能實現方式中，第一鍍層和第二鍍層的厚度均為I 25微米。結合第一方面的五種可能實現方式，在第一方面的第八種可能實現方式中，第一鍍層和第二鍍層的材料至少為銅、銀、金中一種。第二方面，提供一種金屬與陶瓷結合的組件的制作方法，包括:制作金屬部件、介質部件和陶瓷部件，并使介質部件的第一區域與金屬部件固定，以及使介質部件的第二區域與陶瓷部件固定；其中，介質部件的熱膨脹系數與陶瓷部件的熱膨脹系數相同或者兩者差值小于閾值。結合第二方面的實現方式，在第二方面的第一種可能實現方式中，制作金屬部件與介質部件，并使介質部件的第一區域與金屬部件固定步驟包括:根據金屬與陶瓷結合的組件的設計要求，制作介質部件；將介質部件固定于第一模具相應的位置上；向第一模具注入液體金屬，并冷卻液體金屬形成金屬部件，并使得介質部件的第一區域與金屬部件固定。結合第二方面的實現方式，在第二方面的第二種可能實現方式中，制作金屬部件和介質部件，并使介質部件的第一區域與金屬部件固定的步驟包括:根據金屬與陶瓷結合的組件的設計要求，制作介質部件和金屬部件；使金屬部件設置一凹槽，凹槽的形狀與介質部件的形狀相一致；將介質部件嵌接于金屬部件的凹槽，從而使得介質部件的第一區域與金屬部件固定。結合第二方面的實現方式，在第二方面的第三種可能實現方式中，介質部件的材料為鋁硅或者鋁碳化硅；根據金屬與陶瓷結合的組件的設計要求，制作介質部件的步驟包括:根據陶瓷部件的熱膨脹系數確定鋁硅中鋁和硅的粒度和比例，或者鋁碳化硅中鋁和碳化硅的粒度和比例；采用粘結劑將碳化硅或者硅粘結成預定的疏松結構體，其中，預定的疏松結構體設置有多個開孔；將預定的疏松結構體固定于第二模具上，并沿多個開孔向預定的疏松結構體注入液體鋁，并冷卻液體鋁后，獲得介質部件。結合第二方面的實現方式，在第二方面的第四種可能實現方式中，介質部件的材料為鐵。結合第二方面的實現方式，在第二方面的第五種可能實現方式中，使介質部件的第二區域與陶瓷部件相互固定的步驟包括:在介質部件的第二區域與陶瓷部件之間設置第一鍍層；在陶瓷部件與第一鍍層之間設置第二鍍層；在第一鍍層與第二鍍層之間，設置上焊料層，從而使得介質部件的第二區域與陶瓷部件固定。結合第二方面的第四種可能實現方式，在第二方面的第五種可能實現方式中，第一鍍層和第二鍍層的厚度均為I 25微米。結合第二方面的第四種可能實現方式，在第二方面的第六種可能實現方式中，第一鍍層和第二鍍層的材料至少為銅、銀、金中一種。本專利技術實施方式的有益效果是:使金屬部件與介質部件相互固定，使得介質部件與陶瓷部件相互固定 ，從而實現金屬部件與介質部件的間接固定。其中，由于介質部件的熱膨脹系數與陶瓷的熱膨脹系數相同或者兩者差值小于閾值，實現介質部件和陶瓷部件之間的可靠連接，進而間接實現金屬部件與陶瓷部件的可靠連接。進一步，由于與金屬部件結合的材料不是陶瓷部件，而是介質部件，因此金屬部件的材料可使用電磁性能好，價格又比較便宜的材料，降低金屬與陶瓷結合的組件的成本。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本專利技術的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本專利技術金屬與陶瓷結合的組件第一實施方式的部份截面示意圖；圖2是本專利技術金屬與陶瓷結合的組件第二實施方式的部份截面示意圖；圖3是本專利技術金屬與陶瓷結合的組件的制作方法實施方式的流程圖；圖4是本專利技術金屬與陶瓷結合的組件的制作方法實施方式中固定金屬部件與介質部件的方法的流程 圖5是本專利技術金屬與陶瓷結合的組件的制作方法實施方式中固定金屬部件與介質部件另一方法的流程圖；圖6是本專利技術金屬與陶瓷結合的組件的制作方法實施方式中制作介質部件的方法流程圖；圖7是本專利技術金屬與陶瓷結合的組件的制作方法實施方式中固定陶瓷部件與介質部件的方法的流程圖。具體實施例方式請參閱圖1，圖1是本專利技術金屬與陶瓷結合的組件第一實施方式的部份截面示意圖。如圖所示，金屬與陶瓷結合的組件10包括金屬部件11、介質部件12和陶瓷部件13。金屬部件11與介質部件12的第一區域121固定。其中，金屬部件11與介質部件12的第一區域121固定的方式可為:可預先在金屬部件11設置一凹槽111 (未標示)，通過嵌鑄或者鑲嵌工藝將介質部件12嵌接于凹槽內，從而使得金屬部件11與介質部件12的第一區域121固定，或者，預先設計好金屬部件11的第一模具(圖未示)，將介質部件12固定于第一模具相應本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種金屬與陶瓷結合的組件，其特征在于，所述金屬與陶瓷結合的組件包括金屬部件、介質部件和陶瓷部件；所述金屬部件與所述介質部件的第一區域固定，所述陶瓷部件與所述介質部件的第二區域固定；其中，所述介質部件的熱膨脹系數與所述陶瓷部件的熱膨脹系數相同或者兩者差值小于閾值。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：何大鵬，李金艷，鄭道勇，
申請(專利權)人：華為技術有限公司，
類型：發明
國別省市：