專利名稱:一種金屬與陶瓷結(jié)合的組件及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及連接技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種金屬與陶瓷結(jié)合的組件及其制作方法。
背景技術(shù):
陶瓷具有耐磨、耐蝕、耐高溫、導(dǎo)熱以及強絕緣性等其它優(yōu)良的電學(xué)性能等特點,因此,陶瓷除了用作餐具、潔具外,還是廣泛應(yīng)用于電子通信行業(yè)中,通過與金屬結(jié)合制作成金屬與陶瓷結(jié)合的組件。金屬與陶瓷結(jié)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(xiàn)陶瓷與金屬的可靠連接,必須使用熱膨脹系數(shù)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(shù)與陶瓷的熱膨脹系數(shù)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(xiàn)熱膨脹系數(shù)失配,收縮變形量不一致,進而引發(fā)熱應(yīng)力,會使得陶瓷與金屬連接界面出現(xiàn)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(jié)合的組件的小型化、輕量化的需求等。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施方式主要解決的技術(shù)問題是提供一種金屬與陶瓷結(jié)合的組件及其制作方法,既能夠?qū)崿F(xiàn)金屬 與陶瓷結(jié)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(jié)合的組件的成本。第一方面,提供金屬與陶瓷結(jié)合的組件包括金屬部件、介質(zhì)部件和陶瓷部件;金屬部件與介質(zhì)部件的第一區(qū)域固定,陶瓷部件與介質(zhì)部件的第二區(qū)域固定;其中,介質(zhì)部件的熱膨脹系數(shù)與陶瓷部件的熱膨脹系數(shù)相同或者兩者差值小于閾值。結(jié)合第一方面的實現(xiàn)方式,在第一方面的第一種可能實現(xiàn)方式中,介質(zhì)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(jù)陶瓷部件的熱膨脹系數(shù)確定,鋁碳化硅的中鋁和碳化硅的粒度和比例是根據(jù)陶瓷部件的熱膨脹系數(shù)確定。結(jié)合第一方面的實現(xiàn)方式,在第一方面的第二種可能實現(xiàn)方式中,介質(zhì)部件的材料為鐵。結(jié)合第一方面的實現(xiàn)方式,在第一方面的第三種可能實現(xiàn)方式中,金屬部件面向陶瓷部件的一表面設(shè)置有一凹槽,并且凹槽的形狀與介質(zhì)部件的形狀相一致;介質(zhì)部件嵌接于凹槽內(nèi),從而使得金屬部件與介質(zhì)部件的第一區(qū)域固定。結(jié)合第一方面的第三種可能實現(xiàn)方式,在第一方面的第四種可能實現(xiàn)方式中,介質(zhì)部件是通過嵌鑄或者鑲嵌工藝嵌接于金屬部件的凹槽內(nèi)。結(jié)合第一方面的實現(xiàn)方式,在第一方面的第五種可能實現(xiàn)方式中,金屬與陶瓷結(jié)合的組件還包括第一鍍層、第二鍍層和焊料層;第一鍍層設(shè)置于介質(zhì)部件的第二區(qū)域與陶瓷部件之間;第二鍍層設(shè)置于陶瓷部件與第一鍍層之間;焊料層設(shè)置于第一鍍層與第二鍍層之間,以使介質(zhì)部件與陶瓷部件焊接固定。結(jié)合第一方面的五種可能實現(xiàn)方式,在第一方面的第六種可能實現(xiàn)方式中,第一鍍層的數(shù)量至少為一層。結(jié)合第一方面的五種可能實現(xiàn)方式,在第一方面的第七種可能實現(xiàn)方式中,第一鍍層和第二鍍層的厚度均為I 25微米。結(jié)合第一方面的五種可能實現(xiàn)方式,在第一方面的第八種可能實現(xiàn)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(jié)合的組件的制作方法,包括:制作金屬部件、介質(zhì)部件和陶瓷部件,并使介質(zhì)部件的第一區(qū)域與金屬部件固定,以及使介質(zhì)部件的第二區(qū)域與陶瓷部件固定;其中,介質(zhì)部件的熱膨脹系數(shù)與陶瓷部件的熱膨脹系數(shù)相同或者兩者差值小于閾值。結(jié)合第二方面的實現(xiàn)方式,在第二方面的第一種可能實現(xiàn)方式中,制作金屬部件與介質(zhì)部件,并使介質(zhì)部件的第一區(qū)域與金屬部件固定步驟包括:根據(jù)金屬與陶瓷結(jié)合的組件的設(shè)計要求,制作介質(zhì)部件;將介質(zhì)部件固定于第一模具相應(yīng)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(zhì)部件的第一區(qū)域與金屬部件固定。結(jié)合第二方面的實現(xiàn)方式,在第二方面的第二種可能實現(xiàn)方式中,制作金屬部件和介質(zhì)部件,并使介質(zhì)部件的第一區(qū)域與金屬部件固定的步驟包括:根據(jù)金屬與陶瓷結(jié)合的組件的設(shè)計要求,制作介質(zhì)部件和金屬部件;使金屬部件設(shè)置一凹槽,凹槽的形狀與介質(zhì)部件的形狀相一致;將介質(zhì)部件嵌接于金屬部件的凹槽,從而使得介質(zhì)部件的第一區(qū)域與金屬部件固定。結(jié)合第二方面的實現(xiàn)方式,在第二方面的第三種可能實現(xiàn)方式中,介質(zhì)部件的材料為鋁硅或者鋁碳化硅;根據(jù)金屬與陶瓷結(jié)合的組件的設(shè)計要求,制作介質(zhì)部件的步驟包括:根據(jù)陶瓷部件的熱膨脹系數(shù)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(jié)劑將碳化硅或者硅粘結(jié)成預(yù)定的疏松結(jié)構(gòu)體,其中,預(yù)定的疏松結(jié)構(gòu)體設(shè)置有多個開孔;將預(yù)定的疏松結(jié)構(gòu)體固定于第二模具上,并沿多個開孔向預(yù)定的疏松結(jié)構(gòu)體注入液體鋁,并冷卻液體鋁后,獲得介質(zhì)部件。結(jié)合第二方面的實現(xiàn)方式,在第二方面的第四種可能實現(xiàn)方式中,介質(zhì)部件的材料為鐵。結(jié)合第二方面的實現(xiàn)方式,在第二方面的第五種可能實現(xiàn)方式中,使介質(zhì)部件的第二區(qū)域與陶瓷部件相互固定的步驟包括:在介質(zhì)部件的第二區(qū)域與陶瓷部件之間設(shè)置第一鍍層;在陶瓷部件與第一鍍層之間設(shè)置第二鍍層;在第一鍍層與第二鍍層之間,設(shè)置上焊料層,從而使得介質(zhì)部件的第二區(qū)域與陶瓷部件固定。結(jié)合第二方面的第四種可能實現(xiàn)方式,在第二方面的第五種可能實現(xiàn)方式中,第一鍍層和第二鍍層的厚度均為I 25微米。結(jié)合第二方面的第四種可能實現(xiàn)方式,在第二方面的第六種可能實現(xiàn)方式中,第一鍍層和第二鍍層的材料至少為銅、銀、金中一種。本發(fā)明實施方式的有益效果是:使金屬部件與介質(zhì)部件相互固定,使得介質(zhì)部件與陶瓷部件相互固定 ,從而實現(xiàn)金屬部件與介質(zhì)部件的間接固定。其中,由于介質(zhì)部件的熱膨脹系數(shù)與陶瓷的熱膨脹系數(shù)相同或者兩者差值小于閾值,實現(xiàn)介質(zhì)部件和陶瓷部件之間的可靠連接,進而間接實現(xiàn)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(jié)合的材料不是陶瓷部件,而是介質(zhì)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(jié)合的組件的成本。
為了更清楚地說明本發(fā)明實施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實施方式或現(xiàn)有技術(shù)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發(fā)明的一些實施方式,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本發(fā)明金屬與陶瓷結(jié)合的組件第一實施方式的部份截面示意圖;圖2是本發(fā)明金屬與陶瓷結(jié)合的組件第二實施方式的部份截面示意圖;圖3是本發(fā)明金屬與陶瓷結(jié)合的組件的制作方法實施方式的流程圖;圖4是本發(fā)明金屬與陶瓷結(jié)合的組件的制作方法實施方式中固定金屬部件與介質(zhì)部件的方法的流程
圖5是本發(fā)明金屬與陶瓷結(jié)合的組件的制作方法實施方式中固定金屬部件與介質(zhì)部件另一方法的流程圖;圖6是本發(fā)明金屬與陶瓷結(jié)合的組件的制作方法實施方式中制作介質(zhì)部件的方法流程圖;圖7是本發(fā)明金屬與陶瓷結(jié)合的組件的制作方法實施方式中固定陶瓷部件與介質(zhì)部件的方法的流程圖。
具體實施例方式請參閱圖1,圖1是本發(fā)明金屬與陶瓷結(jié)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(jié)合的組件10包括金屬部件11、介質(zhì)部件12和陶瓷部件13。金屬部件11與介質(zhì)部件12的第一區(qū)域121固定。其中,金屬部件11與介質(zhì)部件12的第一區(qū)域121固定的方式可為:可預(yù)先在金屬部件11設(shè)置一凹槽111 (未標示),通過嵌鑄或者鑲嵌工藝將介質(zhì)部件12嵌接于凹槽內(nèi),從而使得金屬部件11與介質(zhì)部件12的第一區(qū)域121固定,或者,預(yù)先設(shè)計好金屬部件11的第一模具(圖未示),將介質(zhì)部件12固定于第一模具相應(yīng)位置上,接著往第一模具內(nèi)注入液體金屬,并冷卻該液體金屬形成金屬部件11,其中,介質(zhì)部件12的第一區(qū)域121與金屬部件11固定。值得說明的是:介質(zhì)部件12的第一區(qū)域121為介質(zhì)部件12沒入金屬部件11內(nèi),并與金屬部件11相接觸的區(qū)域。介質(zhì)部件12的第二區(qū)域122與陶瓷部件13固定,從而使得陶瓷部件13與金屬部件12間接固定。其中,介質(zhì)部件12的第二區(qū)域122與陶瓷部件13固定方式可為焊接固定。進一步的,為了保障介質(zhì)部件12與陶瓷部件13的連接的可靠性及穩(wěn)定性,避免因溫度變化范圍和速率變化較大,介質(zhì)部件12與陶瓷部件13的連接出現(xiàn)裂紋,影響介質(zhì)部件12與陶瓷部件13連接的可靠性,選擇熱膨脹系數(shù)與陶瓷部件13的熱膨脹系數(shù)相同或者兩者之間的差值小于閾值的材料作為介質(zhì)部件12的材料,例如鐵、鋁硅或者鋁碳化硅等,在本發(fā)明實施方式中,熱膨脹系數(shù)閾值可為10X10_5m/° C。需要說明的是:鋁硅的熱膨脹系數(shù)是由鋁和硅的粒度決定的,鋁碳化硅的熱膨脹系數(shù)是由鋁和碳化硅的粒度和比例決定的。因此,可根據(jù)陶瓷部件13熱膨脹系數(shù),配置鋁和硅的粒度和比例,或者,鋁和碳化硅的粒度和比例,使得鋁化硅或者鋁碳化硅的熱膨脹系數(shù)與陶瓷部件13的熱膨脹系數(shù)相同或者兩者之間差值小于閾值。在本發(fā)明實施方式中,金屬部件11與介質(zhì)部件12固定,介質(zhì)部件12與陶瓷部件13固定,從而實現(xiàn)金屬部件11與陶瓷部件13的間接固定。其中,介質(zhì)部件12的熱膨脹系數(shù)與陶瓷部件13的熱膨脹系數(shù)相同或者兩者差值小于閾值,使得介質(zhì)部件12與陶瓷部件13之間實現(xiàn)可靠連接,從而間接實現(xiàn)金屬部件11與陶瓷部件13的可靠連接。進一步的,由于與金屬部件11結(jié)合不是陶瓷部件13,而是介質(zhì)部件12,因此金屬部件11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(jié)合的組件10的成本。請參閱圖2,圖2是本發(fā)明金屬與陶瓷結(jié)合的組件第二實施方式的部份截面示意圖。如圖所示,金屬與陶瓷結(jié)合的組件20包括金屬部件21、介質(zhì)部件22和陶瓷部件23。金屬部件21與介質(zhì)部件22的第一區(qū)域221固定。在本發(fā)明實施方式中,金屬部件21與介質(zhì)部件22的第一區(qū)域221固定的方式:可預(yù)先在金屬部件21面向陶瓷部件23的一表面設(shè)置一凹槽211,通過嵌鑄或者鑲嵌工藝將介質(zhì)部件22嵌接于凹槽內(nèi),使得金屬部件21與介質(zhì)部件22的第一區(qū)域221固定,或者,預(yù)先設(shè)計好金屬部件21的第一模具(圖未示),將介質(zhì)部件22固定于第一模具相應(yīng)位置上,接著往第一模具內(nèi)注入液體金屬,并冷腳該液體金屬形成金屬部件21,從而使得介質(zhì)部件22的第一區(qū)域221與金屬部件21固定。值得注意的是:第一區(qū)域221為指介 質(zhì)部件22沒入金屬部件21的區(qū)域,例如:介質(zhì)部件22的一端沒入金屬部件21,并另一端露出金屬部件21,則介質(zhì)部件22沒入金屬部件21的一端及側(cè)壁為第一區(qū)域221,又或者,介質(zhì)部件22貫穿金屬部件21,兩端部均露出金屬部件21,則介質(zhì)部件22的側(cè)壁為第一區(qū)域221。金屬與陶瓷結(jié)合的組件20還包括第一鍍層24、第二鍍層26和焊料層25。第一鍍層24設(shè)置于介質(zhì)部件22的第二區(qū)域222與陶瓷部件23之間。第二鍍層26設(shè)置于陶瓷部件23與第一鍍層24之間。焊料層26設(shè)置于第一鍍層24與第二鍍層26之間,以使介質(zhì)部件22與陶瓷部件23焊接固定。其中,第一鍍層24的數(shù)據(jù)為兩層。第一鍍層24和第二鍍層26的厚度均為I 25微米。第一鍍層24和第二鍍層26的材料均為非鐵磁性的材料,例如:銅、銀、金任意一種或者多種的組合物。通過在陶瓷部件23與介質(zhì)部件22之間設(shè)置非鐵磁性材料的鍍層,既增加了陶瓷部件23與介質(zhì)部件22焊接性能,又減少對金屬與陶瓷結(jié)合的組件20的電磁干擾。進一步的,介質(zhì)部件22的熱膨脹系數(shù)與陶瓷部件23的熱膨脹系數(shù)相同或者兩者之間的差值小于閾值,保障介質(zhì)部件22與陶瓷部件23的連接的可靠性及穩(wěn)定性,避免因溫度范圍和速率變化較大,介質(zhì)部件22與陶瓷部件23的連接出現(xiàn)裂紋,進而影響介質(zhì)部件22與陶瓷部件23的連接性能。其中,介質(zhì)部件22的材料可為鐵、鋁硅或者鋁碳化硅等。熱膨脹系數(shù)閾值可為10X10_5m/° C需要說明的是:鋁硅的熱膨脹系數(shù)是由鋁和硅的粒度和比例決定的,鋁碳化硅的熱膨脹系數(shù)是由鋁和碳化硅的粒度和比例決定的。因此,可根據(jù)陶瓷部件23熱膨脹系數(shù),配置鋁和硅的粒度和比例,或者,鋁和碳化硅的粒度和比例,使得鋁化硅或者鋁碳化硅的熱膨脹系數(shù)與陶瓷部件23的熱膨脹系數(shù)相同或者兩者之間差值小于閾值。在本發(fā)明實施方式中,金屬部件21通過介質(zhì)部件22與陶瓷部件23的間接固定,并且介質(zhì)部件12的熱膨脹系數(shù)與陶瓷部件23的熱膨脹系數(shù)相同或者兩者差值小于閾值,從而使得介質(zhì)部件22與陶瓷部件23之間實現(xiàn)可靠連接,進而間接實現(xiàn)金屬部件21與陶瓷部件23的可靠連接。進一步的,由于與金屬部件21結(jié)合不是陶瓷部件23,而是介質(zhì)部件22,因此金屬部件21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(jié)合的組件20的成本。請參閱圖3,圖3是本發(fā)明金屬與陶瓷結(jié)合的組件的制作方法第一實施方式的流程圖。如圖所示,方法包括:步驟S301:制作金屬部件和介質(zhì)部件,并使介質(zhì)部件的第一區(qū)域與金屬部件固定;其中,介質(zhì)部件的第一區(qū)域與金屬部件固定方式可通過嵌接固定也可通過澆鑄固定。若為嵌接固定時,如圖4所示,則步驟S301又可包括:子步驟S3011:根據(jù)金屬與陶瓷結(jié)合的組件的設(shè)計要求,制作介質(zhì)部件和金屬部件;子步驟S3012:使金屬部件面向陶瓷部件的一表面設(shè)置一凹槽,凹槽的形狀與介質(zhì)部件的形狀相一致;子步驟S3013:將介質(zhì)部件嵌接于金屬部件的凹槽,從而使得介質(zhì)部件的第一區(qū)域與金屬部件固定。若為澆鑄固定時,如圖5所示,則步驟S301又可包括:
子步驟S3111:根據(jù)金屬與陶瓷結(jié)合的組件的設(shè)計要求,制作介質(zhì)部件和金屬部件的第一模具;子步驟S3112:將介質(zhì)部件固定于第一模具相應(yīng)的位置上;子步驟S3113:向第一模具注入液體金屬,并冷卻液體金屬形成金屬部件,從而使得介質(zhì)部件的第一區(qū)域與金屬部件固定。其中,介質(zhì)部件的熱膨脹系數(shù)與陶瓷部件的熱膨脹系數(shù)相同或者兩者之間的差值小于閾值,使得介質(zhì)部件與陶瓷部件之間的連接更可靠。在本發(fā)明實施方式中,介質(zhì)部件12材料為鐵、鋁硅或者鋁碳化硅等等,熱膨脹系數(shù)閾值可為IOX 10_5m/° C。若介質(zhì)部件12的材料為鋁硅或者鋁碳化硅時,如圖6所示,則子步驟S3011和子步驟S3111中根據(jù)金屬與陶瓷結(jié)合的組件的設(shè)計要求,制作介質(zhì)部件的子步驟又可包括:子步驟S3211:根據(jù)陶瓷部件的熱膨脹系數(shù)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;子步驟S3212:采用粘結(jié)劑將碳化硅或者硅粘結(jié)成預(yù)定的疏松結(jié)構(gòu)體,其中,預(yù)定的疏松結(jié)構(gòu)體設(shè)置有多個開孔;子步驟S3213:將預(yù)定的疏松結(jié)構(gòu)體固定于第二模具上,并沿多個開孔向預(yù)定的疏松結(jié)構(gòu)體注入液體鋁,并冷卻液體鋁后,獲得介質(zhì)部件。步驟S302:制作陶瓷部件,并使介質(zhì)部件的第二區(qū)域與陶瓷部件固定。其中,陶瓷部件與介質(zhì)部件的第二區(qū)域的固定通常為焊接固定,如圖7所示,則步驟S302又可包括:
子步驟S3021:介質(zhì)部件的第二區(qū)域與陶瓷部件之間設(shè)置第一鍍層;子步驟S3022:在陶瓷部件與第一鍍層之間設(shè)置第二鍍層;子步驟S3023:在第一鍍層與第二鍍層之間,設(shè)置上焊料層,從而使得介質(zhì)部件的第二區(qū)域與陶瓷部件固定。第一鍍層的數(shù)量為兩層。第一鍍層和第二鍍層的厚度均為I 25微米。第一鍍層和第二鍍層的材料為非鐵磁性的材料,例如:銅、銀、金任意一種或者多種的組合物。通過在陶瓷部件與介質(zhì)部件之間設(shè)置非鐵磁性材料的鍍層,既增加了陶瓷部件與介質(zhì)部件焊接性能,又減少對金屬與陶瓷結(jié)合的組件的電磁干擾。需要說明的是:步驟S301和步驟S302并沒有先后順序關(guān)系,可以先全部制作完成金屬部件、陶瓷部件和介質(zhì)部件,將陶瓷部件與介質(zhì)部件固定,然后再將介質(zhì)部件與金屬部件固定。在本發(fā)明實施方式中,通過將金屬部件與介質(zhì)部件固定,介質(zhì)部件與陶瓷部件固定,從而實現(xiàn)金屬部件與陶瓷部件的間接固定,并且介質(zhì)部件的熱膨脹系數(shù)與陶瓷部件的熱膨脹系數(shù)相同或者兩者差值小于閾值,從而使得介質(zhì)部件與陶瓷部件之間實現(xiàn)可靠連接,進而間接實現(xiàn)金屬部件與陶瓷部件的可靠連接。進一步的,由于與金屬部件結(jié)合不是陶瓷部件,而是介質(zhì)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(jié)合的組件的成本。以上所述僅為本發(fā)明的實施方式,并非因此限制本發(fā)明的專利范圍,凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換,或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域,均同理包括 在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種金屬與陶瓷結(jié)合的組件,其特征在于, 所述金屬與陶瓷結(jié)合的組件包括金屬部件、介質(zhì)部件和陶瓷部件; 所述金屬部件與所述介質(zhì)部件的第一區(qū)域固定,所述陶瓷部件與所述介質(zhì)部件的第二區(qū)域固定; 其中,所述介質(zhì)部件的熱膨脹系數(shù)與所述陶瓷部件的熱膨脹系數(shù)相同或者兩者差值小于閾值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬與陶瓷結(jié)合的組件,其特征在于, 所述介質(zhì)部件的材料為鋁硅或者鋁碳化硅; 其中,所述鋁硅中的鋁和硅的粒度和比例是根據(jù)陶瓷部件的熱膨脹系數(shù)確定,所述鋁碳化硅的中鋁和碳化硅的粒度和比例是根據(jù)陶瓷部件的熱膨脹系數(shù)確定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬與陶瓷結(jié)合的組件,其特征在于, 所述介質(zhì)部件的材料為鐵。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬與陶瓷結(jié)合的組件,其特征在于,所述金屬部件面向陶瓷部件的一表面設(shè)置有一 凹槽,并且所述凹槽的形狀與介質(zhì)部件的形狀相一致; 所述介質(zhì)部件嵌接于所述凹槽內(nèi),從而使得所述金屬部件與所述介質(zhì)部件的第一區(qū)域固定。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的金屬與陶瓷結(jié)合的組件,其特征在于, 所述介質(zhì)部件是通過嵌鑄或者鑲嵌工藝嵌接于金屬部件的凹槽內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬與陶瓷結(jié)合的組件,其特征在于, 所述金屬與陶瓷結(jié)合的組件還包括第一鍍層、第二鍍層和焊料層; 所述第一鍍層設(shè)置于所述介質(zhì)部件的第二區(qū)域與所述陶瓷部件之間; 所述第二鍍層設(shè)置于所述陶瓷部件與所述第一鍍層之間; 所述焊料層設(shè)置于所述第一鍍層與第二鍍層之間,以所述使介質(zhì)部件與陶瓷部件焊接固定。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的金屬與陶瓷結(jié)合的組件,其特征在于, 所述第一鍍層的數(shù)量至少為一層。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的金屬與陶瓷結(jié)合的組件,其特征在于, 所述第一鍍層和第二鍍層的厚度均為I 25微米。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的金屬與陶瓷結(jié)合的組件,其特征在于, 所述第一鍍層和第二鍍層的材料至少為銅、銀、金中一種。
10.一種金屬與陶瓷結(jié)合的組件的制作方法,其特征在于,所述方法包括: 制作金屬部件、介質(zhì)部件和陶瓷部件,并使所述介質(zhì)部件的第一區(qū)域與所述金屬部件固定,以及使所述介質(zhì)部件的第二區(qū)域與所述陶瓷部件固定; 其中,所述介質(zhì)部件的熱膨脹系數(shù)與陶瓷部件的熱膨脹系數(shù)相同或者兩者差值小于閾值。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法,其特征在于,所述制作金屬部件與介質(zhì)部件,并使所述介質(zhì)部件的第一區(qū)域與金屬部件固定步驟包括: 根據(jù)所述金屬與陶瓷結(jié)合的組件的設(shè)計要求,制作所述介質(zhì)部件和金屬部件的第一模亙.N 9將所述介質(zhì)部件固定于所述第一模具相應(yīng)的位置上; 向所述第一模具注入液體金屬,并冷卻所述液體金屬形成所述金屬部件,從而使得所述介質(zhì)部件的第一區(qū)域與所述金屬部件固定。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法,其特征在于,制作金屬部件和介質(zhì)部件,并使所述介質(zhì)部件的第一區(qū)域與所述金屬部件固定的步驟包括: 根據(jù)所述金屬與陶瓷結(jié)合的組件的設(shè)計要求,制作所述介質(zhì)部件和金屬部件; 使所述金屬部件設(shè)置一凹槽,所述凹槽的形狀與所述介質(zhì)部件的形狀相一致; 將所述介質(zhì)部件嵌接于所述金屬部件的凹槽,從而使得所述介質(zhì)部件的第一區(qū)域與所述金屬部件固定。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法,其特征在于, 所述介質(zhì)部件的材料為鋁硅或者鋁碳化硅; 所述根據(jù)金屬與陶瓷結(jié)合的組件的設(shè)計要求,制作所述介質(zhì)部件的步驟包括: 根據(jù)陶瓷部件的熱膨脹系數(shù)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(jié)劑將碳化硅或者硅粘結(jié)成預(yù)定的疏松結(jié)構(gòu)體,其中,所述預(yù)定的疏松結(jié)構(gòu)體設(shè)置有多個開孔; 將所述預(yù)定的疏松結(jié)構(gòu)體固定于第二模具上,并沿所述多個開孔向所述預(yù)定的疏松結(jié)構(gòu)體注入液體鋁,并冷卻所述液體鋁后,獲得所述介質(zhì)部件。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法,其特征在于, 所述介質(zhì)部件的材料為鐵。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法,其特征在于,所述使所述介質(zhì)部件的第二區(qū)域與陶瓷部件相互固定的步驟包括: 在所述介質(zhì)部件的第二區(qū)域與陶瓷部件之間設(shè)置第一鍍層; 在所述陶瓷部件與所述第一鍍層之間設(shè)置第二鍍層; 在所述第一鍍層與所述第二鍍層之間,設(shè)置上焊料層,從而使得所述介質(zhì)部件的第二區(qū)域與所述陶瓷部件固定。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法,其特征在于, 所述第一鍍層和所述第二鍍層的厚度均為I 25微米。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法,其特征在于, 所述第一鍍層和所述第二鍍層的材料至少為銅、銀、金中一種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種金屬與陶瓷結(jié)合的組件及其制作方法,金屬與陶瓷結(jié)合的組件包括金屬部件、介質(zhì)部件和陶瓷部件;金屬部件與介質(zhì)部件的第一區(qū)域固定,陶瓷部件與介質(zhì)部件的第二區(qū)域固定;其中,介質(zhì)部件的熱膨脹系數(shù)與陶瓷部件的熱膨脹系數(shù)相同或者兩者差值小于閾值。通過上述方式,本發(fā)明既能夠?qū)崿F(xiàn)金屬與陶瓷結(jié)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(jié)合的組件的成本。
文檔編號B22D19/00GK103193500SQ20131011274
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月2日
發(fā)明者何大鵬, 李金艷, 鄭道勇 申請人:華為技術(shù)有限公司