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发布时间：2026-07-20
浏览次数：15陶瓷是优秀的绝缘体和耐腐蚀材料，金属是导电和导热的主力。半导体设备里很多关键部件需要同时发挥两种材料的优势——比如真空腔体的电极引入端子，要求陶瓷部分绝缘、金属部分导电，两者之间还要做到真空级气密。
把陶瓷和金属牢牢地封在一起，就是陶瓷-金属封接技术要解决的事。难点也很明确：陶瓷的热膨胀系数一般在3到8ppm/K，铜和铝在16到23ppm/K，差异两三倍。温度一变，界面上的热应力就可能把封接处拉裂。
目前主流的封接工艺有三种：活性钎焊、金属化法和压封法。
活性钎焊是直接在陶瓷表面用活性钎料进行焊接。钎料里添加了钛、锆等活性元素，在高温下这些元素和陶瓷发生化学反应，形成一层过渡层，把陶瓷和金属"粘"在一起。
活性钎焊的优点是工艺相对简单，封接强度高，适合氧化铝陶瓷与不锈钢、可伐合金的封接。缺点是使用温度受钎料熔点限制，一般不超过500度。
问：活性钎焊的真空密封性能怎么样?
答：活性钎焊接头的氦气泄漏率可以做到10的负9次方帕·立方米每秒以下，完全满足半导体设备的真空密封要求。前提是封接面的平面度控制在合理范围内，钎焊温度曲线精确控制。
金属化法是先在陶瓷表面烧结一层金属层(通常用钼锰法)，让陶瓷表面"变成"金属，然后再用常规钎料把这层金属化的陶瓷和金属件焊接在一起。金属化法的优势是封接温度更高，可以做到800度以上的使用温度，适合高温真空部件。
压封法是利用金属的热膨胀系数大于陶瓷的特性，在高温下把金属件套在陶瓷件外面，冷却后金属收缩紧紧抱住陶瓷，形成机械密封。这种方法结构简单、成本低，但对尺寸配合精度要求很高，主要用在电气贯穿端子等标准件上。
不管哪种封接方法，封接前的表面处理都至关重要。陶瓷封接面的粗糙度、清洁度和金属化层的厚度，直接决定封接质量和一致性。封接后的检测同样严格——氦质谱检漏是必须的，有时候还要做热循环测试，验证封接件在温度交变环境下的可靠性。
陶瓷-金属封接件在半导体设备中的应用很广泛：真空腔体的电极引入端子、加热器电源引入端、冷却水接头、传感器引线密封——这些部件都需要在真空和高温环境下长期可靠工作。
深圳方泰新材料技术有限公司具备活性钎焊和金属化法陶瓷-金属封接能力，可提供氧化铝陶瓷与不锈钢、可伐合金等多种金属材料的封接定制服务，封接件氦气泄漏率满足半导体设备真空密封标准。
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