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可伐(Kovar)合金作為電子封裝行業(yè)中常用的金屬外殼材料,由于其具有與鉬組玻璃為接近的線膨脹系數(shù),以及在與鉬組玻璃封接(熔封)過程中能產(chǎn)生小的封接應(yīng)力,從而獲得良好的氣密性。為使金屬管殼能達到氣密性封接,在整個封接工藝中,退火工序無疑起著一個承上啟下的重要作用,它既了金屬零件在前序——制造加工中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力,又為金屬零件在后續(xù)工序——封接工序的實施作好了材料組織上的準備。
可伐合金物理性能
比重 8.36
密度 0.3020lb/in3
導(dǎo)熱性 120.0 BTU-in/hr/ft2/°F
彈性系數(shù)(E) 20.0 x 103 ksi
電阻(70.0°F) 294.0 ohm-cir-mil/ft
居里溫度 815°F
熔點 2640°F
磁性
Kovar®合金在居里溫度之下都有磁性,磁性能取決于熱處理。硬度越小,導(dǎo)磁率越高,滯后損失越小。
可伐合金材料描述
Kovar®是一種真空熔煉的鐵鎳鈷低膨脹合金,化學(xué)成分含量被控制在非常窄的范圍內(nèi),以保證的均衡熱膨脹性能。 同時,制造過程中嚴格地質(zhì)量控制也確保了均衡的物理及機械性能,更加適合深沖壓,沖壓及各類切削加工。
材料用途
Kovar®用于硬玻璃及陶瓷的真空密封。廣泛用于電子管,微波管,晶體管和二極管。在集成電路上,它被用于扁平集成電路和雙列直插式封裝。
密封準備
所有Kovar®制作的零件應(yīng)該在濕氫氣氛中進行脫氣和退火處理。氫在室溫下注入水中,通過水泡達到潮濕,必須小心防止表面碳化。熱處理爐要有提供同樣的氣氛的冷卻室。熱處理在1540/2010°F (838/1099°C)溫度范圍內(nèi)進行,熱處理時間為從溫度開始,20分鐘升到溫度,隨后零件移到冷卻區(qū)域,冷卻到570°F (299°C)后取出。
金屬與硬玻璃的密封時,金屬有一層氧化膜,的氧化膜是薄的并緊緊吸附于金屬表層。這樣的氧化膜可以通過將零件在大氣環(huán)境下加熱到1200/1290°F (650/700°C) ,并持續(xù)一段時間到深灰色表層變成淡褐色氧化膜。
可伐合金工藝性能與要求
成形性能 該合金具有良好的冷、熱加工性能,可制成各種復(fù)雜形狀的零件。但應(yīng)避免在含硫的氣氛中加熱。在冷加工時,帶材的冷應(yīng)變率大于70%,退火后會引起塑性各向異性。應(yīng)變率在10%~15%內(nèi),合金在退火時會導(dǎo)致晶粒急劇長大,也將產(chǎn)生合金的塑性各向異性。當終應(yīng)變率為60%~65%,晶粒度7~8.5級時,其塑性各向異性小。
焊接性能 該合金可采用釬焊、熔焊、電阻焊等方法與銅、鋼、鎳等金屬焊接。當合金中鋯含量大于0.06%時,將影響板材的氬弧焊焊接質(zhì)量,甚至使焊縫開裂。
該合金的零件在與陶瓷封接前,應(yīng)進行退火、清洗、鍍鎳,然后與金屬化后再鍍鎳的陶瓷件用銀焊封接。
零件熱處理工藝 熱處理可分為:應(yīng)力退火、中間退火。
(1)應(yīng)力退火 為零件在機械加工后的殘存應(yīng)力,要進行應(yīng)力退火:470~540℃,保溫1~2h,爐冷或空冷。
(2)中間退火 為合金在冷軋、冷拔、冷沖壓過程引起的加工硬化現(xiàn)象,以利于繼續(xù)加工。工件需在干氫、分解氨或真空中加熱到750~900℃,保溫15min~1h,然后爐冷、空冷或水淬。
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