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Aktivlöten von Keramik: Erhitzungsmikroskopie und komplexe thermische Analyse in hochreinen Atmosphären

Active metal brazing of ceramic: Heating microscopy and complex thermal analysis in high purity atmospheres
 
: Gestrich, Tim; Kaiser, Arno; Meinl, Juliane; Schilm, Jochen; Linseis, Florian; Seibt, Sebastian; Gollner, Michael

Keramische Zeitschrift 68 (2016), Nr.4/5, S.245-248
ISSN: 0023-0561
Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie BMWi
Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand; KF 2087347DF4
Entwicklung eines optischen Hochtemperatur-Dilatometers mit innovativem Heizungskonzept für kontrollierte Atmosphären sowie Sintern unter hohen mechanischen Lasten kombiniert mit optischer 3D-Analyse
Deutsch
Zeitschriftenaufsatz
Fraunhofer IKTS ()
thermische Analyse; Erhitzungsmikroskopie; Löten; Aktivlot; Optimieren; thermal analysis; heating microscopy; active metal brazing; solder; optimization

Abstract
Zur Herstellung von Verbunden aus Kupferfolien und Keramik für die Leistungselektronik finden silberbasierte Aktivlote Verwendung. Die sauerstoffempfindlichen Lotbestandteile (z. B. Titan) oxidieren in herkömmlichen Erhitzungsmikroskopen und verhinderten ein Aufschmelzen des Lots. In dem Beitrag werden Untersuchungen mit einem neu entwickelten Erhitzungsmikroskop diskutiert, das im Hochvakuum (ca. 5*10-5 mbar) arbeitet und Sauerstoffgehalte in dynamischen Atmosphären (Normaldruck, ca. 5 l/h Argon) von ca. 0.5 ppm zulässt. Dadurch kann der Schmelzprozess des Lotes und die Benetzung des Keramiksubstrates direkt beobachtet werden. Der Einsatz von thermoanalytischen Methoden zur komplexen Charakterisierung thermischer Prozesse ist ein geeigneter Weg zur Optimierung von Materialien und technischen Prozessen. Dies wird anhand der Analyse der Prozesse beim Löten von Keramik demonstriert.

 

Silver-based active brazing alloys are used for the fabrication of composites from copper foils and nitride ceramics. The oxygen-sensitive solder components (e.g. Titanium) oxidise in conventional heating microscopes and avoid the melting of the solder. In this paper investigations are discussed, which are conducted with a new developed heating microscope Linseis L74 DIL for high vacuum (ca 5*10-5 mbar) or dynamic atmospheres (normal pressure, ca 5l/h argon) with very low oxygen level (ca 0,5 ppm). Thus, the melting process and the wetting of the ceramic substrate can be observed directly. The application of thermoanalytical methods for the complex characterisation of thermal processes is a suitable approach for the optimisation of materials and technical processes. This is demonstrated by the analysis of processes during brazing of ceramics.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-415087.html