| 超聲波摩擦焊
超聲波焊接時(shí)利用超聲頻率的機(jī)械振動(dòng)能量和靜壓力的共同作用下，實(shí)現(xiàn)同種或異種金屬、半導(dǎo)體、塑料及金屬-陶瓷等的特殊方法，具有焊接點(diǎn)強(qiáng)度高、焊件變形小、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)。其作為一種新興的固態(tài)鏈接方法，在電子電器、航空航天及核能工業(yè)具有廣泛應(yīng)用。
Martin Rauter 研究 Al/硼硅酸鹽玻璃的超聲波焊接。采用一定的工藝參數(shù)試驗(yàn)獲得街頭的最大剪切強(qiáng)度達(dá)到20 Mpa 。他認(rèn)為一定得能量輸入能夠使得 SiO 2 與金屬存在微觀粒子間的相互作用，來(lái)獲得有效的接頭。但Martin Rauter利用透射電鏡對(duì)試件界面進(jìn)行分析，沒(méi)有找到任何擴(kuò)散區(qū)域或過(guò)度層。
日本學(xué)者對(duì)玻璃與金屬的超聲波焊接也進(jìn)行了一定研究，發(fā)現(xiàn)焊前在玻璃、陶瓷表面蒸鍍一層金屬膜或在玻璃、陶瓷與金屬之間添加一層活性或低熔點(diǎn)金屬層均可以獲得性能優(yōu)良的玻璃/接頭。對(duì)玻璃表面鍍銅處理實(shí)現(xiàn)了硅酸鹽玻璃/ Al1050H鋁合金的連接，連接界面如圖所示。他認(rèn)為，界面處若存在元素?cái)U(kuò)散，就會(huì)形成反應(yīng)層。
張建華發(fā)明了一種用于光電器件封裝的超聲波鍵合方法及專用超聲波焊機(jī)。在鍵合過(guò)程中，采用夾具對(duì)兩玻璃基片對(duì)位，然后通過(guò)超聲波焊機(jī)產(chǎn)生的高頻機(jī)械振動(dòng)傳至接合面上，結(jié)合面在施加的作用力和分子之間的摩擦的雙重作用下，溫度升高到玻璃密封的熔點(diǎn)（高于玻璃基板轉(zhuǎn)化溫度），停止鍵合后，玻璃粉冷卻并固化完成鍵合。在固化過(guò)程中，可以實(shí)現(xiàn)結(jié)合面熔融玻璃材料和鍵合作用表面的退火，可顯著減少應(yīng)力集中火應(yīng)力的部均勻分布情形。
超聲波焊機(jī)的“開(kāi)敞性”比較差，工件的伸入尺寸不能超過(guò)焊接系統(tǒng)所允許的范圍，街頭形式目前只限于搭接接頭。此外，焊點(diǎn)表面容易出高頻機(jī)械振動(dòng)二引起邊緣的疲勞破壞，對(duì)焊接硬二脆的材料不利。
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