專利名稱：一種Ag-Cu-Ni三元合金封接材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及真空電子行業(yè)中微波爐磁控管的封接技術(shù)，具體地，涉及一種Ag-Cu-Ni三元合金封接材料。
背景技術(shù)：
在電子真空行業(yè)，磁控管廣泛用于微波爐、電磁爐和電磁灶的生產(chǎn)。在我國(guó)，磁控 管的民用已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；?，目前已是世界主要的出口國(guó)。在磁控管的生產(chǎn)中，需要穩(wěn)定 可靠的含Ag合金焊料來保證磁控管生產(chǎn)的規(guī)模化和可靠性；該含Ag合金用于將磁控管的 陶瓷部件與金屬部件、以及金屬部件之間的密封和焊接，如無氧Cu管與無氧Cu葉片之間可 靠的密封和焊接，有利于提高磁控管成品率，以及良好的真空度和焊接強(qiáng)度。由于Ag屬于貴金屬，考慮到成本問題，人們愈來愈希望生產(chǎn)含Ag量低的可靠封接 材料。在現(xiàn)有技術(shù)中，一般的，磁控管封接材料中含々8量> 70%。例如，一種磁控管封接 用焊料，含有重量百分比為71-73%的Ag、以及29-27%的Cu，不含金屬Ni。此種焊料穩(wěn)定 性較好，長(zhǎng)期以來廣泛應(yīng)用于電子管和真空管的焊接，但是，由于白Ag原料價(jià)格昂貴，不符 合不斷提升的成本要求，所以，開發(fā)含Ag量盡量小的合金焊料，顯得尤為迫切。在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在以下缺陷(1)成本高封接材料中含Ag量較高，而Ag的價(jià)格昂貴，成本較高；(2)熔化溫差大由于材料中Cu和Ag的熔化點(diǎn)相差較大，使得合金熔化時(shí)存在 較大的溫度差，在焊接時(shí)，溫度差可能導(dǎo)致焊料熔化不均勻，從而導(dǎo)致產(chǎn)品焊接不良，為保 證那些需要較高溫度才能完全熔化的焊料充分熔化，必須增大功率，提高供給溫度，能耗較 大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中成本高和熔化溫差大的缺陷，提出一種Ag-Cu-Ni 三元合金封接材料，以降低成本，并縮小合金熔化時(shí)的溫度差。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種Ag-Cu-Ni三元合金封接材料，所述封接材料 的組分和重量百分比含量包括:Ag 68-69% ；Cu 31-32% ；Ni 0. 25-1. 5%0在本發(fā)明中，以上所述封接材料的拉力強(qiáng)度至少可以達(dá)到4. OKN/cm2。在本發(fā)明中，以上所述封接材料的氣密度可以達(dá)到SXlO.atmcc/sec。本發(fā)明各實(shí)施例的Ag-Cu-Ni三元合金封接材料，包含按重量百分比配比的Ag: 68-69%, Cu :31-32%，以及Ni 0. 25-1. 5% ；相比現(xiàn)有技術(shù)封接材料含70%以上的Ag，本 發(fā)明封接材料中Ag的含量降低了，有利于節(jié)省成本；同時(shí)，本發(fā)明封接材料含有適量的M， 可以縮小合金熔化時(shí)的溫度差，熔化時(shí)Ag、Cu和Ni產(chǎn)生的共晶體比Ag和Cu互熔后的共晶 體粒子小，合金液的流淌速度適當(dāng)變慢，焊接面的區(qū)域均勻性好，可以保證焊接結(jié)果的一致 性。
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變 得顯而易見，或者通過實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過在所寫的說明 書和權(quán)利要求書中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。下面通過優(yōu)選實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
具體實(shí)施方式
以下對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用 于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明的基本思想是將Ag、Cu和Ni按比例配合，得到本發(fā)明的Ag-Cu-Ni三 元合金封接材料；其中，該封接材料中各組分和重量百分比含量包括Ag =68-69%, Cu 31-32%, Ni 0. 25-1. 5% ；本發(fā)明的封接材料，相比現(xiàn)有技術(shù)，可以降低封接材料中Ag的含 量，材料成本明顯降低；同時(shí)加入適量的Ni，可以縮小合金熔化時(shí)的溫度差。實(shí)施例一按重量百分比，將Ag 68%, Cu 31%和Ni 混合，得到本實(shí)施例的Ag-Cu-Ni三 元合金封接材料。在本實(shí)施例中，Ag可以是國(guó)標(biāo)1號(hào)Ag，其純度最好> 99.99% ;Cu可以是工業(yè)用純 Cu或無氧Cu，其純度最好> 99. 97%。在本實(shí)施例中，封接材料中Ag的含量相比現(xiàn)有技術(shù)降低4%左右，在大批量和規(guī) ?；a(chǎn)中可以降低成本，經(jīng)濟(jì)效益顯著。資料顯示，Ag的熔點(diǎn)為960. 8°C，Cu的熔點(diǎn)為1083.4°C，Ni的熔點(diǎn)為1453°C。在 本實(shí)施例中，因?yàn)榻饘貯g、Cu和Ni在熔化時(shí)也能夠無限互熔，其產(chǎn)生的共晶體比Ag和Cu 互熔后的共晶體粒子還要小，加之加入熔點(diǎn)較高的M后，熔液的流淌速度適當(dāng)變慢，防止 了因先前流淌速度過快造成焊接面區(qū)域的不均勻，有效地保證了焊接結(jié)果的一致性。在本實(shí)施例中，以Cu和Ag為基礎(chǔ)，由于Ag-Cu焊料具有良好的流散性，加入適量 Ni，可以適當(dāng)降低合金熔化時(shí)的流散速度，從而獲得比較一致的焊接效果。另外，經(jīng)H2爐試驗(yàn)驗(yàn)證，本實(shí)施例的封接材料，流散性和濺散性優(yōu)于傳統(tǒng)焊料，熔 化時(shí)各組分的溫度差小，Ag、Cu和Ni互熔后的共晶體比Ag和Cu互熔后的共晶體的粒子 小，合金液的流淌速度較慢，焊接面的區(qū)域均勻性好，可以保證焊接結(jié)果的一致性，比如，拉 力強(qiáng)度至少可以達(dá)到4. OKN/cm2，氣密度也可以達(dá)到SXlO.atmcc/sec。實(shí)施例二與上述實(shí)施例不同的是，在本實(shí)施例中，Ag-Cu-Ni三元合金封接材料的組分和重 量百分比含量包括Ag 68. 5% ；Cu 31% ；Ni: 0.5%。實(shí)施例三與上述實(shí)施例不同的是，在本實(shí)施例中，Ag-Cu-Ni三元合金封接材料的組分和重 量百分比含量包括Ag 68% ；
Cu :31. 75% ；Ni:0.25%。
綜上所述，本發(fā)明各實(shí)施例Ag-Cu-Ni三元合金封接材料，將Ag、Cu和Ni按Ag 68-69%, Cu :31-32%和Ni 0. 25-1. 5 %的重量百分比含量配比，降低封接材料中Ag的含 量，同時(shí)加入適量的Ni，可以縮小合金溶化熔化時(shí)的溫度差，且材料成本明顯降低；從而可 以克服現(xiàn)有技術(shù)中成本高和熔化溫差大等缺陷，以降低成本，并縮小合金熔化時(shí)的溫度差。可見，本發(fā)明Ag-Cu-Ni三元合金封接材料具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)成本低Ag的重量百分比含量為68-69%，相比現(xiàn)有技術(shù)中Ag的含量可以降 低4%左右，在大批量和大規(guī)模生產(chǎn)中經(jīng)濟(jì)效果顯著；(2)熔化溫差小Ag、Cu和Ni各自的熔點(diǎn)較高，在熔化時(shí)也能夠無限互熔；(3)流散性和濺散性好Ag、Cu和Ni互熔時(shí)產(chǎn)生的共晶體比Ag和Cu互熔后的共 晶體粒子小，且M的熔點(diǎn)較高，使得合金液的流淌速度變慢，可以防止因流淌速度過快而 造成焊接面區(qū)域的不均勻，從而有效地保證焊接結(jié)果的一致性。最后應(yīng)說明的是以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明， 盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可 以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。 凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的 保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種Ag-Cu-Ni三元合金封接材料，其特征在于，所述封接材料的組分和重量百分比含量包括Ag68-69％；Cu31-32％；Ni0.25-1.5％。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種Ag-Cu-Ni三元合金封接材料，所述封接材料的組分和重量百分比含量包括Ag68-69％；Cu31-32％；Ni0.25-1.5％。本發(fā)明所述Ag-Cu-Ni三元合金封接材料，可以克服現(xiàn)有技術(shù)中成本高和熔化溫差大等缺陷，以降低成本，并縮小合金熔化時(shí)的溫度差。
文檔編號(hào)C22C5/08GK101864527SQ20091013102
公開日2010年10月20日 申請(qǐng)日期2009年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月20日
發(fā)明者晏弘 申請(qǐng)人:晏弘