本研究以三點抗彎強度試驗進行 Au-18Ni、Au-3Ni-0.6Ti 以及 Au-0.75Ni-1.75V 等三種合金銲料對 SiC 陶瓷與 Kovar 合金異種接合 強度測試。研究中由於熱壓燒結之SiC-U 陶瓷與 Kovar 合金異種接合 Au-0.75Ni-1.75V 銲料之接合強度則差異不大,顯示含有 Ti 活性元素 之Au 基銲料可提供較佳之接合強度。
此外,比較熱壓燒結之 SiC-U 陶瓷表面鍍 Ti 後以 Au-18Ni 銲料 進行異種接合與 CVD-SiC 陶瓷異種接合件之接合強度,可以發現 SiC-U 陶 瓷 表 面 鍍 Ti 之 試 片 可 以 獲 得 最 大 的 接 合 抗 彎 強 度 (16.37Mpa),此點除可證明 Ti 元素可提高接合強度外,亦顯示銲料中 之含 Ti 元素在銲接過程中需藉由長程擴散方能為陶瓷表面產生反 應,而在陶瓷表面直接鍍 Ti 則不需擴散反應,即可直接與陶瓷產生 界面反應,而可獲得較佳的接合強度。
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Au-18Ni(CVD-SiC) Au-18Ni(SiC-U+Ti) Au-3Ni-0.6Ti Au-0.75Ni-1.75V
銲料
抗彎強度(Mpa)
圖4-43 異種接合抗彎強度比較圖
五、結論
本研究以 Au-18Ni、Au-3Ni-0.6Ti 以及 Au-0.75Ni-1.75V 等三種 Au 基合金銲料對熱壓燒結之 SiC-U 陶瓷、化學氣相沉積 CVD-SiC 陶 及Au-0.75Ni-1.75V 進行接合時,活性元素可與陶瓷界面形成界面 反應層,有助於銲料對陶瓷之潤濕及接合強度的提升。
獲得最佳之接合抗彎強度。
6. 熱壓燒結 SiC-U 陶瓷表面鍍 Ti 後以 Au-18Ni 銲料進行異種接合 後 , 其 接 合 抗 彎 強 度 優 於 CVD-SiC 陶 瓷 及 KOVAR 合 金 以 Au-3Ni-0.6Ti 進行異種接合者,顯示在陶瓷表面直接鍍 Ti 則不需 擴散反應,即可直接與陶瓷產生界面反應,而獲得較佳的接合強 度。
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