專利名稱：一種微波磁控管封接合金材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子封接材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種用于封接微波磁控管的多元合金封接材料。
背景技術(shù)：
在微波用磁控管的封接中，特別是陶瓷與金屬、金屬與金屬的封接中，為了達(dá)到其密封性能，人們大都采用常規(guī)的含銀70%以上的封接材料，其封接溫度一般在83(T900°C之間。由于銀是貴金屬元素，常規(guī)封接材料含銀量高且焊接溫度也較高，高昂的材料成本和封接時(shí)的高能耗很難適應(yīng)競(jìng)爭日趨激烈的市場(chǎng)需求，人們迫切需求一種封接性能良好且價(jià)格低廉、焊接溫度較低的新型封接材料。常規(guī)的銀銅銦封接材料 中雖然貴金屬銀的含量及熔化溫度降低了，但由于其密封性能欠佳，冷加工變形量小且色澤灰暗，一般都不被用于磁控管的封接。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本申請(qǐng)人提供了一種微波磁控管封接合金材料及其制備方法。本發(fā)明既降低了材料成本，又減少了封接時(shí)候的能量損耗，同時(shí)使封接材料的清潔度及氣密性有了很大的提高，由于合金中加入了稀土元素使封接材料的冷加工性能也得到了很好的改善。本發(fā)明的技術(shù)方案如下
一種微波磁控管封接多元合金材料，其組分及各組分的質(zhì)量百分比為:Ag :57^65. 5%，In 1Γ13%, Cu :22 24%，Ge Γ2%, Co :0· Γ %, N1:0. 2 2%，Nd 0. Γθ. 5%, Yb :0· Γθ. 5%。具體制備方式如下
(1)將Cu、Co、Ni放入真空熔煉爐內(nèi)，爐內(nèi)抽真空至I O.1Pa，再加熱到120(Tl350°C，然后冷卻到室溫，制成銅鈷鎳中間合金；
(2)把銅鈷鎳中間合金壓延成厚度為O.Γ0. 5mm的板帶，通過板帶折疊彎曲把In組分包裹住，再與Ag、Ge、Nd、Yb組分一起置入真空熔煉爐內(nèi)，爐內(nèi)抽真空至O. 4^0. 04Pa,再加熱到 100(Tl200°C ；
(3)待Ag、Cu、In、Ge、Co、Nd、N1、Yb在真空熔煉爐內(nèi)熔融后，降溫至850 95(TC，將熔融液倒至定型模具內(nèi)，待溫度降到室溫后，將定型模具從真空爐內(nèi)拿出，得到制作本封接材料所需的鑄錠；
(4)把得到的鑄錠經(jīng)軋制壓延、熱處理，厚度達(dá)到O.04、. 2 mm，經(jīng)修整沖壓至所需形狀即可。步驟(4)優(yōu)化的處理方法是把得到的鑄錠反復(fù)冷軋，熱處理，冷加工的道次加工率應(yīng)控制在10%左右，兩次退火之間的總加工率可達(dá)到70%左右，使其厚度達(dá)到O. 04、. 2_，經(jīng)修整沖壓至所需形狀即可。本發(fā)明有益的技術(shù)效果在于(O由于合金組分中的Co、Ni高熔點(diǎn)元素已和Cu元素做成中間合金，使多元合金在熔煉時(shí)熔點(diǎn)大大降低，減少了高溫熔煉時(shí)原材料的揮發(fā)，使多元合金的配比成分更加精準(zhǔn)。(2)封接時(shí)的能耗降低本多元合金的熔化溫度在62(T670°C，所需要的封接溫度在73(T780°C之間；而常規(guī)AgCu焊料的熔化溫度在78(T800°C，所需的封接溫度在83(T880°C。兩者相比，使用本封接材料所需的能耗明顯降低。(3)提高了清潔度及氣密性多元合金中Nd、Ge、Co元素不僅有細(xì)化晶粒的作用，還能凈化晶界，同時(shí)還有提高防腐蝕和抗氧化的能力。特別是Nd元素的加入可大大提高封接器件的氣密性。(4)多元合金中Ni元素的加入，既能提高焊料在硬質(zhì)合金上的濕潤性，同時(shí)又能提高被封接件的結(jié)合強(qiáng)度。
(5)本封接材料中Ge、Co、Nd、Ni元素的加入，改善了合金材料的冷加工性能，提高了合金材料的塑性，使合金材料的變形量大大增加。 (6)原材料的成本降低本多兀合金封接材料Ag含量65. 5^57. 5%,與常規(guī)的封接材料中70%以上的Ag含量相比，大大降低了貴金屬Ag的使用量，使成本大幅下降。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1
(lMfCu、Co、Ni放入真空熔煉爐內(nèi)，爐內(nèi)抽真空至IPa，再加熱到1350°C，然后冷卻到室溫，制成銅鉆鎮(zhèn)中間合金；
(2)把銅鈷鎳中間合金壓延成厚度為O.1 "O. 5mm的板帶,通過板帶折疊彎曲把In組分包裹住,再與Ag、Ge、Nd、Yb組分一起置入真空熔煉爐內(nèi)，爐內(nèi)抽真空至O. 4Pa，再加熱到1200 0C ；
(3)待Ag、Cu、In、Ge、Co、Nd、N1、Yb在真空熔煉爐內(nèi)熔融后，降溫至950°C，將熔融液倒至定型模具內(nèi)，待溫度降到室溫后，將定型模具從真空爐內(nèi)拿出，得到制作本封接材料所需的鑄錠；
(4)把得到的鑄錠反復(fù)冷軋，熱處理，冷加工的道次加工率應(yīng)控制在10%左右，兩次退火之間的總加工率可達(dá)到70%左右，使其厚度達(dá)到O. 04、. 2 mm，經(jīng)修整沖壓至所需形狀即可。實(shí)施例2
(lMfCu、Co、Ni放入真空熔煉爐內(nèi)，爐內(nèi)抽真空至O.1Pa，再加熱到1200°C，然后冷卻到室溫，制成銅鈷鎳中間合金；
(2)把銅鈷鎳中間合金壓延成厚度為O.Γ0. 5mm的板帶，通過板帶折疊彎曲把In組分包裹住，再與Ag、Ge、Nd、Yb組分一起置入真空熔煉爐內(nèi)，爐內(nèi)抽真空至O. 04Pa，再加熱到IOOO0C ；
(3)待Ag、Cu、In、Ge、Co、Nd、N1、Yb在真空熔煉爐內(nèi)熔融后，降溫至900°C，將熔融液倒至定型模具內(nèi)，待溫度降到室溫后，將定型模具從真空爐內(nèi)拿出，得到制作本封接材料所需的鑄錠；
(4)把得到的鑄錠反復(fù)冷軋，熱處理，冷加工的道次加工率應(yīng)控制在10%左右，兩次退火之間的總加工率可達(dá)到70%左右，使其厚度達(dá)到O. 04、. 2 mm，經(jīng)修整沖壓至所需形狀即可。實(shí)施例3
(1)將Cu、Co、Ni放入真空熔煉爐內(nèi)，爐內(nèi)抽真空至O.5Pa，再加熱到1270°C，然后冷卻到室溫，制成銅鈷鎳中間合金；
(2)把銅鈷鎳中間合金壓延成厚度為O.1 "O. 5mm的板帶,通過板帶折疊彎曲把In組分包裹住,再與Ag、Ge、Nd、Yb組分一起置入真空熔煉爐內(nèi)，爐內(nèi)抽真空至O. 2Pa，再加熱到IlOO0C ；
(3)待Ag、Cu、In、Ge、Co、Nd、N1、Yb在真空熔煉爐內(nèi)熔融后，降溫至850°C，將熔融液倒至定型模具內(nèi)，待溫度降到室溫后，將定型模具從真空爐內(nèi)拿出，得到制作本封接材料所 需的鑄錠；
(4)把得到的鑄錠反復(fù)冷軋，熱處理，冷加工的道次加工率應(yīng)控制在10%左右，兩次退火之間的總加工率可達(dá)到70%左右，使其厚度達(dá)到O. 04、. 2 mm，經(jīng)修整沖壓至所需形狀即可。實(shí)施例f 3所用的各原料組分的質(zhì)量如表I所示，單位為kg。表I
權(quán)利要求
1.一種微波磁控管封接合金材料，其特征在于其組分及各組分的質(zhì)量百分比為Ag: 57 65. 5%, In : 11 13%，Cu :22 24%，Ge :廣2%，Co 0. Γ %, N1:0. 2 2%，Nd 0. Γθ. 5%, Yb O.Γθ. 5%。
2.權(quán)利要求1所述的微波磁控管封接合金材料的制備方法，其特征在于具體步驟如下(1)將Cu、Co、Ni放入真空熔煉爐內(nèi)，爐內(nèi)抽真空至I O.1Pa，再加熱到120(Tl350°C， 然后冷卻到室溫，制成銅鈷鎳中間合金；(2)把銅鈷鎳中間合金壓延成厚度為O.Γ0. 5mm的板帶，通過板帶折疊彎曲把In組分包裹住，再與Ag、Ge、Nd、Yb組分一起置入真空熔煉爐內(nèi)，爐內(nèi)抽真空至O. 4^0. 04Pa,再加熱到 ioo(ri2oo°c ；(3)待Ag、Cu、In、Ge、Co、Nd、N1、Yb在真空熔煉爐內(nèi)熔融后，降溫至850 95(TC，將熔融液倒至定型模具內(nèi)，待溫度降到室溫后，將定型模具從真空爐內(nèi)拿出，得到制作本封接材料所需的鑄錠；(4)把得到的鑄錠經(jīng)軋制壓延、熱處理，厚度達(dá)到O.04、. 2 mm，經(jīng)修整沖壓至所需形狀即可。
全文摘要
一種微波磁控管封接合金材料，其組分及各組分的質(zhì)量百分比為Ag57~65.5%，In11~13%，Cu22~24%，Ge1~2%，Co0.1~1%，Ni0.2~2%，Nd0.1~0.5%，Yb0.1~0.5%。本發(fā)明既降低了材料成本，又減少了封接時(shí)候的能量損耗，同時(shí)使封接材料的清潔度及氣密性有了很大的提高，由于合金中加入了稀土元素使封接材料的冷加工性能也得到了很好的改善。
文檔編號(hào)C22C5/08GK103014404SQ20121056693
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月25日
發(fā)明者晏弘, 晏新華 申請(qǐng)人:無錫日月合金材料有限公司