碳化硅(SiC)陶瓷,由于其具有热膨胀系数小,抗氧化性强,热导率大,耐磨性能好,热稳定性好等优良特性,是制作封装基板的重要材料。SiC陶瓷共价键性非常强,难以被液态金属润湿。本文采用超声波辅助钎焊的方式,使用Sn-3.5Ag-4Ti和Sn-3.5Ag-4Al活性钎料实现了SiC陶瓷在大气环境下的低温钎焊,深入研究了两种活性钎料在连接SiC陶瓷时,超声钎焊工艺、界面微观组织结构和界面结合机制的特点,在此基础上对超声波快速钎焊工艺进行了探索。使用Sn-Ag-Ti在250℃时超声钎焊SiC陶瓷,接头的剪切强度随超声波作用时间的延长呈上升趋势,超声6s时接头强度达到最大,约为49MPa左右。不同超声时间下,SiC/Sn-Ag-Ti界面未发现明显的差异。SiC/Sn-Ag-Ti界面平直,没有发现裂纹、孔洞或者杂质等缺陷的存在,接头连接良好。在超声波的作用下,Ti向界面扩散并产生富集现象,Ti与非晶SiO2发生反应生成TiO和单质Si。初始阶段界面反应由不充分,Ti与非晶SiO2反应生成不连续的非晶TiO,延长超声时间非晶SiO2与Ti充分反应生成连续的TiO。使用Sn-Ag-Al在250℃时超声钎焊SiC陶瓷,接头的剪切强度随超声波作用时间的延长呈上升趋势,超声20s时接头强度值达到最大,约为50MPa左右。不同超声时间,SiC/Sn-Ag-Al界面未发现明显的差异。SiC/Sn-Ag-Al界面平直,没有发现裂纹、孔洞或者杂质等缺陷的存在,接头连接良好。在超声波的作用下,Al向固-液界面扩散并产生富集现象,Al与非晶SiO2发生反应生成非晶Al2O3和单质Si。超声时间延长,界面反应由不充分到充分,非晶SiO2上层首先与Al反应,延长超声时间非晶SiO2与Al完全反应。SiC陶瓷接头的强度与界面反应的进行程度有关,且Ti元素的活性大于Al元素。随着涂覆时间延长,SiC陶瓷表面生成的TiO增多,接头强度呈上升趋势。涂覆时间50s,超声钎焊0.1s时接头强度达到母材强度,约为50MPa左右。