一种金属与陶瓷结合的组件及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种金属与陶瓷结合的组件及其制作方法，金属与陶瓷结合的组件包括金属部件、介质部件和陶瓷部件；金属部件与介质部件的第一区域固定，陶瓷部件与介质部件的第二区域固定；其中，介质部件的热膨胀系数与陶瓷部件的热膨胀系数相同或者两者差值小于阈值。通过上述方式，本发明专利技术既能够实现金属与陶瓷结合的组件中的金属部件与陶瓷部件的可靠连接，又降低金属与陶瓷结合的组件的成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及连接
，特别是涉及。
技术介绍
陶瓷具有耐磨、耐蚀、耐高温、导热以及强绝缘性等其它优良的电学性能等特点，因此，陶瓷除了用作餐具、洁具外，还是广泛应用于电子通信行业中，通过与金属结合制作成金属与陶瓷结合的组件。金属与陶瓷结合的组件中的陶瓷与金属的连接必须是可靠的、高性能的连接。而要实现陶瓷与金属的可靠连接，必须使用热膨胀系数与陶瓷相同或者相近的金属，比如:殷钢、Kovar合金、CuW合金、CuMo合金、铍氧化铍合金、钛合金等。若金属的热膨胀系数与陶瓷的热膨胀系数差异较大，在温度变化范围和速率较大的情况下，连接界面容易出现热膨胀系数失配，收缩变形量不一致，进而引发热应力，会使得陶瓷与金属连接界面出现裂纹，使其电磁性能变差甚至功能失效。但目前常用的与陶瓷连接的金属存在种种不足或缺点，比如:价格昂贵，电磁性能不好，重量过重难以满足金属与陶瓷结合的组件的小型化、轻量化的需求等。
技术实现思路
本专利技术实施方式主要解决的技术问题是提供，既能够实现金属 与陶瓷结合的组件中的金属部件与陶瓷部件的可靠连接，又降低金属与陶瓷结合的组件的成本。第一方面，提供金属与陶瓷结合的组件包括金属部件、介质部件和陶瓷部件；金属部件与介质部件的第一区域固定，陶瓷部件与介质部件的第二区域固定；其中，介质部件的热膨胀系数与陶瓷部件的热膨胀系数相同或者两者差值小于阈值。结合第一方面的实现方式，在第一方面的第一种可能实现方式中，介质部件的材料为铝硅或者铝碳化硅；其中，铝硅中的铝和硅的粒度和比例是根据陶瓷部件的热膨胀系数确定，铝碳化硅的中铝和碳化硅的粒度和比例是根据陶瓷部件的热膨胀系数确定。结合第一方面的实现方式，在第一方面的第二种可能实现方式中，介质部件的材料为铁。结合第一方面的实现方式，在第一方面的第三种可能实现方式中，金属部件面向陶瓷部件的一表面设置有一凹槽，并且凹槽的形状与介质部件的形状相一致；介质部件嵌接于凹槽内，从而使得金属部件与介质部件的第一区域固定。结合第一方面的第三种可能实现方式，在第一方面的第四种可能实现方式中，介质部件是通过嵌铸或者镶嵌工艺嵌接于金属部件的凹槽内。结合第一方面的实现方式，在第一方面的第五种可能实现方式中，金属与陶瓷结合的组件还包括第一镀层、第二镀层和焊料层；第一镀层设置于介质部件的第二区域与陶瓷部件之间；第二镀层设置于陶瓷部件与第一镀层之间；焊料层设置于第一镀层与第二镀层之间，以使介质部件与陶瓷部件焊接固定。结合第一方面的五种可能实现方式,在第一方面的第六种可能实现方式中，第一镀层的数量至少为一层。结合第一方面的五种可能实现方式，在第一方面的第七种可能实现方式中，第一镀层和第二镀层的厚度均为I 25微米。结合第一方面的五种可能实现方式，在第一方面的第八种可能实现方式中，第一镀层和第二镀层的材料至少为铜、银、金中一种。第二方面，提供一种金属与陶瓷结合的组件的制作方法，包括:制作金属部件、介质部件和陶瓷部件，并使介质部件的第一区域与金属部件固定，以及使介质部件的第二区域与陶瓷部件固定；其中，介质部件的热膨胀系数与陶瓷部件的热膨胀系数相同或者两者差值小于阈值。结合第二方面的实现方式，在第二方面的第一种可能实现方式中，制作金属部件与介质部件，并使介质部件的第一区域与金属部件固定步骤包括:根据金属与陶瓷结合的组件的设计要求，制作介质部件；将介质部件固定于第一模具相应的位置上；向第一模具注入液体金属，并冷却液体金属形成金属部件，并使得介质部件的第一区域与金属部件固定。结合第二方面的实现方式，在第二方面的第二种可能实现方式中，制作金属部件和介质部件，并使介质部件的第一区域与金属部件固定的步骤包括:根据金属与陶瓷结合的组件的设计要求，制作介质部件和金属部件；使金属部件设置一凹槽，凹槽的形状与介质部件的形状相一致；将介质部件嵌接于金属部件的凹槽，从而使得介质部件的第一区域与金属部件固定。结合第二方面的实现方式，在第二方面的第三种可能实现方式中，介质部件的材料为铝硅或者铝碳化硅；根据金属与陶瓷结合的组件的设计要求，制作介质部件的步骤包括:根据陶瓷部件的热膨胀系数确定铝硅中铝和硅的粒度和比例，或者铝碳化硅中铝和碳化硅的粒度和比例；采用粘结剂将碳化硅或者硅粘结成预定的疏松结构体，其中，预定的疏松结构体设置有多个开孔；将预定的疏松结构体固定于第二模具上，并沿多个开孔向预定的疏松结构体注入液体铝，并冷却液体铝后，获得介质部件。结合第二方面的实现方式，在第二方面的第四种可能实现方式中，介质部件的材料为铁。结合第二方面的实现方式，在第二方面的第五种可能实现方式中，使介质部件的第二区域与陶瓷部件相互固定的步骤包括:在介质部件的第二区域与陶瓷部件之间设置第一镀层；在陶瓷部件与第一镀层之间设置第二镀层；在第一镀层与第二镀层之间，设置上焊料层，从而使得介质部件的第二区域与陶瓷部件固定。结合第二方面的第四种可能实现方式，在第二方面的第五种可能实现方式中，第一镀层和第二镀层的厚度均为I 25微米。结合第二方面的第四种可能实现方式，在第二方面的第六种可能实现方式中，第一镀层和第二镀层的材料至少为铜、银、金中一种。本专利技术实施方式的有益效果是:使金属部件与介质部件相互固定，使得介质部件与陶瓷部件相互固定 ，从而实现金属部件与介质部件的间接固定。其中，由于介质部件的热膨胀系数与陶瓷的热膨胀系数相同或者两者差值小于阈值，实现介质部件和陶瓷部件之间的可靠连接，进而间接实现金属部件与陶瓷部件的可靠连接。进一步，由于与金属部件结合的材料不是陶瓷部件，而是介质部件，因此金属部件的材料可使用电磁性能好，价格又比较便宜的材料，降低金属与陶瓷结合的组件的成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术金属与陶瓷结合的组件第一实施方式的部份截面示意图；图2是本专利技术金属与陶瓷结合的组件第二实施方式的部份截面示意图；图3是本专利技术金属与陶瓷结合的组件的制作方法实施方式的流程图；图4是本专利技术金属与陶瓷结合的组件的制作方法实施方式中固定金属部件与介质部件的方法的流程 图5是本专利技术金属与陶瓷结合的组件的制作方法实施方式中固定金属部件与介质部件另一方法的流程图；图6是本专利技术金属与陶瓷结合的组件的制作方法实施方式中制作介质部件的方法流程图；图7是本专利技术金属与陶瓷结合的组件的制作方法实施方式中固定陶瓷部件与介质部件的方法的流程图。具体实施例方式请参阅图1，图1是本专利技术金属与陶瓷结合的组件第一实施方式的部份截面示意图。如图所示，金属与陶瓷结合的组件10包括金属部件11、介质部件12和陶瓷部件13。金属部件11与介质部件12的第一区域121固定。其中，金属部件11与介质部件12的第一区域121固定的方式可为:可预先在金属部件11设置一凹槽111 (未标示)，通过嵌铸或者镶嵌工艺将介质部件12嵌接于凹槽内，从而使得金属部件11与介质部件12的第一区域121固定，或者，预先设计好金属部件11的第一模具(图未示)，将介质部件12固定于第一模具相应本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属与陶瓷结合的组件，其特征在于，所述金属与陶瓷结合的组件包括金属部件、介质部件和陶瓷部件；所述金属部件与所述介质部件的第一区域固定，所述陶瓷部件与所述介质部件的第二区域固定；其中，所述介质部件的热膨胀系数与所述陶瓷部件的热膨胀系数相同或者两者差值小于阈值。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何大鹏，李金艳，郑道勇，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：