一种陶瓷金属化层抗拉强度测试装置及测试方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种陶瓷金属化层抗拉强度测试装置及测试方法，包括一对第一陶瓷基体、一对第二陶瓷基体、一对连接拉力测试机的工装夹具。采用同一批次的氧化铝陶瓷作为被测基体，有效减少钎焊时的应力，使测试数据更加精确。钎焊时使用石墨舟与同一批次的焊料，石墨舟能够有效的保证焊接的品质，减少错位的现象。工装夹具采用类眼球设计，并通过尼龙绳进行软连接，有效减少焊接错位造成的测试数据误差。本发明专利技术在确保陶瓷基体与测试条件一致的前提下，使陶瓷金属化层的抗拉强度的测试数据更加精准。

【技术实现步骤摘要】
一种陶瓷金属化层抗拉强度测试装置及测试方法
本专利技术涉及一种陶瓷金属化层抗拉强度测试装置及测试方法。
技术介绍
陶瓷金属化方法是指将配置的金属浆料按要求印刷在氧化铝陶瓷基体表面，然后装入特制的石墨舟内，推入保护气氛下进行共烧，使金属浆料渗透并附着在陶瓷基体表面。陶瓷外壳在封装后的组件中起到载体、绝缘、散热等核心作用。陶瓷金属化层的抗拉强度直接影响封装组件的整体性能和可靠性。
技术实现思路
专利技术目的：针对上述现有技术，提出一种陶瓷金属化层抗拉强度测试装置及测试方法，用于有效测试陶瓷金属化层的抗拉强度。技术方案：一种陶瓷金属化层抗拉强度测试装置，包括一对第一陶瓷基体、一对第二陶瓷基体、一对连接拉力测试机的工装夹具；所述第一陶瓷基体由横截面为正方形的长直部以及位于所述长直部一端的第一圆环部构成，所述第一圆环部的断面为矩形；所述长直部的正方形端面上制备第一金属化层，并在第一金属化层表面镀镍层；所述第二陶瓷基体为立方体结构，并在相对的两个面上制备第二金属化层，并在第二金属化层表面制备有镀镍层；所述第一陶瓷基体和第二陶瓷基体为92％氧化铝陶瓷；所述工装夹具包括第一球体和第二球体，所述第二球体的直径小于第一球体；所述第一球体为中空结构，顶部竖直连接有螺杆，所述第一球体的底部开有圆孔；所述第二球体底部通过竖直的圆柱连杆连接第二圆环部，所述第二圆环部的断面为矩形；所述第二球体设置与所述第一球体内，所述圆柱连杆从所述圆孔处穿出，所述圆孔直径大于所述圆柱连杆直径并小于所述第二球体的直径；所述一对第一陶瓷基体相对设置，所述一对第二陶瓷基体依次设置于所述一对第一陶瓷基体之间，所述第一金属化层和第二金属化层相对设置，两侧的第一陶瓷基体以及中间的两个第二陶瓷基体在金属化层处钎焊成一体；所述第一陶瓷基体的第一圆环部分别通过尼龙绳与一个所述工装夹具的第二圆环部连接；所述第一金属化层和第二金属化层即为待测试抗拉强度的陶瓷金属化层。进一步的，所述第二球体的直径为第一球体直径的四分之一。进一步的，所述第一陶瓷基体由横截面以及所述第二陶瓷基体侧面尺寸为5.00×5.00mm。进一步的，所述镀镍层的厚度为1.00～2.00um。进一步的，所述钎焊采用银铜焊料。进一步的，所述第一陶瓷基体和第二陶瓷基体为同一批次生瓷经切割、落料、烧结制备得到。进一步的，钎焊时采用石墨舟与定位头对陶瓷基体进行固定。进一步的，所述第一金属化层和第二金属化层采用钨浆料并通过高温共烧技术制备。一种陶瓷金属化层抗拉强度测试方法，采用所述的陶瓷金属化层抗拉强度测试装置，通过两侧的工装夹具的螺杆连接拉力测试机，启动拉力测试机，直到任一处金属化层脱落，并记下脱落时拉力的读数。有益效果：1、第一陶瓷基体和第二陶瓷基体的材料均为同一批次，并进行统一批次的高温共烧，以此减少烧结及钎焊时因陶瓷基体收缩不同而产生应力，减小测试误差。2、钎焊时采用石墨舟与定位头对陶瓷基体进行固定，减少钎焊时陶瓷基体沿轴线方向的错位。3、钎焊后的陶瓷基体由两个第一陶瓷基体和两个第二陶瓷基体通过银铜焊料钎焊组成，该基体共存在三个可测试结合面。考虑到该被测陶瓷基体在制造过程中存在的不可抗拒因素影响，设置三个可测试结合面，在试验时取其中最先断裂处的数据为待参考数据，提高测试结果的可靠性。4、工装夹具是一个类眼球设计，使得第二球体可以在第一球体内小幅度、多方向的转动，配合具有自由度的尼龙绳连接被测陶瓷基体与工装夹具的圆柱连杆，该结构在轴向施加负荷时能够最大程度的减少因焊接错位细微误差造成的测试数据误差，同时还可用于进行多方向的抗拉强度测试。附图说明图1为第一陶瓷基体的结构示意图；图2为第二陶瓷基体的结构示意图；图3为工装夹具的结构示意图；图4为钎焊成一体结构示意图；图5为陶瓷金属化层抗拉强度测试装置整体结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做更进一步的解释。一种陶瓷金属化层抗拉强度测试装置，包括一对第一陶瓷基体1、一对第二陶瓷基体2、一对连接拉力测试机的工装夹具3。如图1所示，第一陶瓷基体1由横截面为正方形的长直部1-1以及位于长直部1-1一端的第一圆环部1-2构成，第一圆环部1-2的断面为矩形。长直部1-1的正方形端面上制备第一金属化层1-3，并在第一金属化层1-3表面镀镍层。如图2所示，第二陶瓷基体2为立方体结构，并在相对的两个面上制备第二金属化层2-1，并在第二金属化层2-1表面制备有镀镍层。如图3所示，工装夹具3包括第一球体3-1和第二球体3-2，第二球体3-2的直径小于第一球体3-1，第二球体3-2的直径优选为第一球体3-1直径的四分之一。第一球体3-1为中空结构，顶部竖直连接有螺杆3-3，第一球体3-1的底部开有圆孔。第二球体3-2底部通过竖直的圆柱连杆3-4连接第二圆环部3-5，第二圆环部3-5的断面为矩形。第二球体3-2设置与第一球体3-1内，圆柱连杆3-4从圆孔处穿出，圆孔直径大于圆柱连杆3-4直径并小于第二球体3-2的直径。如图4所示，一对第一陶瓷基体1相对设置，一对第二陶瓷基体2依次设置于一对第一陶瓷基体1之间，第一金属化层1-3和第二金属化层2-1相对设置，两侧的第一陶瓷基体1以及中间的两个第二陶瓷基体2在金属化层处钎焊成一体。第一陶瓷基体1的第一圆环部1-2分别通过尼龙绳4与一个工装夹具3的第二圆环部3-5连接，如图5所示。第一金属化层1-3和第二金属化层2-1即为待测试抗拉强度的陶瓷金属化层。其中，第一陶瓷基体1和第二陶瓷基体2为同一批次的92％氧化铝陶瓷生瓷料经切割、落料，然后采用钨浆料对应印刷第一金属化层1-3和第二金属化层2-1后，在保护气氛下进行同一批次的高温共烧。第一陶瓷基体1由横截面以及第二陶瓷基体2侧面尺寸均为5.00×5.00mm，化学镀镍的镀镍层的厚度为1.00～2.00um。钎焊时，将陶瓷基体1、银铜焊料Ag72Cu28、第二陶瓷基体2、银铜焊料Ag72Cu28、第二陶瓷基体2、银铜焊料Ag72Cu28、将陶瓷基体1放入定制的石墨舟中，用定位头固定钎焊，能够有效的避免钎焊时陶瓷基体与焊料之间的错位。一种陶瓷金属化层抗拉强度测试方法，采用上述陶瓷金属化层抗拉强度测试装置，通过两侧的工装夹具3的螺杆3-3连接拉力测试机，启动拉力测试机，缓慢的沿轴向加负荷，直到任一处金属化层脱落，并记下脱落时拉力的读数。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种陶瓷金属化层抗拉强度测试装置，其特征在于，包括一对第一陶瓷基体(1)、一对第二陶瓷基体(2)、一对连接拉力测试机的工装夹具(3)；/n所述第一陶瓷基体(1)由横截面为正方形的长直部(1-1)以及位于所述长直部(1-1)一端的第一圆环部(1-2)构成，所述第一圆环部(1-2)的断面为矩形；所述长直部(1-1)的正方形端面上制备第一金属化层(1-3)，并在第一金属化层(1-3)表面镀镍层；/n所述第二陶瓷基体(2)为立方体结构，并在相对的两个面上制备第二金属化层(2-1)，并在第二金属化层(2-1)表面制备有镀镍层；所述第一陶瓷基体(1)和第二陶瓷基体(2)为92％氧化铝陶瓷；/n所述工装夹具(3)包括第一球体(3-1)和第二球体(3-2)，所述第二球体(3-2)的直径小于第一球体(3-1)；所述第一球体(3-1)为中空结构，顶部竖直连接有螺杆(3-3)，所述第一球体(3-1)的底部开有圆孔；所述第二球体(3-2)底部通过竖直的圆柱连杆(3-4)连接第二圆环部(3-5)，所述第二圆环部(3-5)的断面为矩形；所述第二球体(3-2)设置与所述第一球体(3-1)内，所述圆柱连杆(3-4)从所述圆孔处穿出，所述圆孔直径大于所述圆柱连杆(3-4)直径并小于所述第二球体(3-2)的直径；/n所述一对第一陶瓷基体(1)相对设置，所述一对第二陶瓷基体(2)依次设置于所述一对第一陶瓷基体(1)之间，所述第一金属化层(1-3)和第二金属化层(2-1)相对设置，两侧的第一陶瓷基体(1)以及中间的两个第二陶瓷基体(2)在金属化层处钎焊成一体；所述第一陶瓷基体(1)的第一圆环部(1-2)分别通过尼龙绳(4)与一个所述工装夹具(3)的第二圆环部(3-5)连接；/n所述第一金属化层(1-3)和第二金属化层(2-1)即为待测试抗拉强度的陶瓷金属化层。/n...

【技术特征摘要】
1.一种陶瓷金属化层抗拉强度测试装置，其特征在于，包括一对第一陶瓷基体(1)、一对第二陶瓷基体(2)、一对连接拉力测试机的工装夹具(3)；
所述第一陶瓷基体(1)由横截面为正方形的长直部(1-1)以及位于所述长直部(1-1)一端的第一圆环部(1-2)构成，所述第一圆环部(1-2)的断面为矩形；所述长直部(1-1)的正方形端面上制备第一金属化层(1-3)，并在第一金属化层(1-3)表面镀镍层；
所述第二陶瓷基体(2)为立方体结构，并在相对的两个面上制备第二金属化层(2-1)，并在第二金属化层(2-1)表面制备有镀镍层；所述第一陶瓷基体(1)和第二陶瓷基体(2)为92％氧化铝陶瓷；
所述工装夹具(3)包括第一球体(3-1)和第二球体(3-2)，所述第二球体(3-2)的直径小于第一球体(3-1)；所述第一球体(3-1)为中空结构，顶部竖直连接有螺杆(3-3)，所述第一球体(3-1)的底部开有圆孔；所述第二球体(3-2)底部通过竖直的圆柱连杆(3-4)连接第二圆环部(3-5)，所述第二圆环部(3-5)的断面为矩形；所述第二球体(3-2)设置与所述第一球体(3-1)内，所述圆柱连杆(3-4)从所述圆孔处穿出，所述圆孔直径大于所述圆柱连杆(3-4)直径并小于所述第二球体(3-2)的直径；
所述一对第一陶瓷基体(1)相对设置，所述一对第二陶瓷基体(2)依次设置于所述一对第一陶瓷基体(1)之间，所述第一金属化层(1-3)和第二金属化层(2-1)相对设置，两侧的第一陶瓷基体(1)以及中间的两个第二陶瓷基体(2)在金属化层处钎焊成一体；所述第一陶瓷基体(1)的第一圆环部(1-2)分别通过尼龙绳(4)与一个所述工装夹...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐竹煊，邵康，汤明川，
申请(专利权)人：江苏省宜兴电子器件总厂有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32