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可伐(Kovar)合金作为电子封装行业中常用的金属外壳材料,由于其具有与钼组玻璃为接近的线膨胀系数,以及在与钼组玻璃封接(熔封)过程中能产生小的封接应力,从而获得良好的气密性。为使金属管壳能达到气密性封接,在整个封接工艺中,退火工序无疑起着一个承上启下的重要作用,它既了金属零件在前序——制造加工中产生的内应力,又为金属零件在后续工序——封接工序的实施作好了材料组织上的准备。
可伐合金物理性能
比重 8.36
密度 0.3020lb/in3
导热性 120.0 BTU-in/hr/ft2/°F
弹性系数(E) 20.0 x 103 ksi
电阻(70.0°F) 294.0 ohm-cir-mil/ft
居里温度 815°F
熔点 2640°F
磁性
Kovar®合金在居里温度之下都有磁性,磁性能取决于热处理。硬度越小,导磁率越高,滞后损失越小。
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可伐合金作为电子封装行业常用金属外壳材料,为使金属管壳达到气密性封接。
可伐外壳在封接前退火的目的在于:
(1)机械加工应力。可伐在冷加工发生塑性形变时,约有施加能量的10%~15%转化为内能,即所说的内应力,从而使可伐材料组织处于一种不稳定的状态中,在室温下,这种状态能维持相当长的时间而不致发生明显的变化。若一旦对它加热,将发生一系列的组织和性能变化,使其材料组织趋向一种稳定状态,这种组织和性能的变化,特别是组织结构的变化反映在封接面上,就是高温封接中对钼组玻璃的拉应力,可能会导致玻璃产生微小裂纹而漏气;
(2)加工硬化。可伐零件在冷加工制造成型的过程中,由于内部的材料组织发生晶粒拉长、晶粒破碎等缺陷,使晶体缺陷大量增加,位错密度增大。位错之间距离越小,彼此间干扰越大,每个位错线都存在一个应力场,位错通过各自应力场相互作用,使可伐的硬度、弹性增加,而塑性下降,也就是加工硬化。加工硬化若不,在高温封接时,位错之间相互作用的应力场将会因晶体的回复或再结晶而被打破,失去平衡,这也对金属与玻璃的封接有一定的应力影响;
(3)使材料组织均匀、细化、稳定、一致;
(4)金属表面脱碳。碳作为一种还原物质,具有强烈还原性,高温下会夺氧生成C0,因而会在金属与玻璃的封接面或玻璃中产生气泡,不仅降低了金属与玻璃的封接强度,也严重地影响了玻璃的性能,这在封接工艺中是绝不允许的;
(5)去除内部吸附气体。
除上述外,在适当的气氛中进行高温热处理,还具有进一步清洁金属零件的作用。
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