(Ковар да часткі гліназёмуПрадукцыя паВінтрустэк)
I. Агляд Ковара
Ковар - гэта пашыральны сплаў на аснове жалеза, нікеля і кобальту, галоўнай асаблівасцю якога з'яўляецца тое, што яго каэфіцыент цеплавога пашырэння адпавядае каэфіцыенту цеплавога пашырэння некаторых цвёрдых шклоў і керамікі (напрыклад, гліназёму) у пэўным дыяпазоне тэмператур. Гэтая асаблівасць робіць яго важным герметызавальным матэрыялам у электроннай ўпакоўцы, аэракасмічнай, лазернай і іншых галінах прамысловасці. Як правіла, ён выкарыстоўваецца для вырабу металічных кампанентаў для герметычнай герметызацыі са шклом або керамікай.
Абазначэнне "4J" для прэцызійных сплаваў у адпаведнасці з нацыянальным стандартам Кітая (GB) азначае сплавы, характарыстыкі пашырэння якіх "набліжаюцца" (J) да пэўнага значэння.
II. Падрабязны аналіз трох гатункаў Ковар
Агульнасць: Усе тры заснаваны на Fe-Ni-Co і валодаюць уласцівасцямі пашырэння, падобнымі да цвёрдага шкла і керамікі. Крывыя цеплавога пашырэння, тэмпература Кюры і механічныя характарыстыкі істотна змяняюцца ў выніку нязначных змяненняў складу.
1. 4J29 (the most classic and widely used Kovar)
Тыповы склад:Fe-29Ni-17Co, з нязначнымі дадаткамі раскісляльнікаў, такіх як марганец і крэмній.
Характарыстыкі пашырэння: Сярэдні каэфіцыент лінейнага пашырэння вельмі супадае са шклом малібдэнавай групы DM-308 і керамікай з 92-96% аксіду алюмінію ў дыяпазоне 20-450°C.
Асноўныя параметры:
Тэмпература Кюры: Прыкладна 430°C (губляе ферамагнітныя ўласцівасці вышэй гэтай тэмпературы).
Адпаведныя матэрыялы: кераміка з высокім утрыманнем гліназёму, шкло малібдэнавай групы.
Апрацоўка паверхні: звычайна патрабуецца нікеляванае або залатое пакрыццё для павышэння здольнасці да паяння і ўстойлівасці да карозіі.
Асноўныя вобласці прымянення: мікрахвалевыя трубкі, лазеры, корпусы інтэгральных схем, высоканадзейныя рэле, аэракасмічныя герметычныя раздымы.
2. 4J33 і 4J34 (палепшаны Ковар)
Гэтыя сплавы з'яўляюцца варыянтамі, распрацаванымі для ліквідацыі недахопаў 4J29 (напрыклад, павышаных нізкатэмпературных каэфіцыентаў пашырэння), з больш высокімі тэмпературамі Кюры.
Адрозненні складу:
4J33: Fe-33Ni-14Co (reduced cobalt, increased nickel).
4J34: Fe-31Ni-15Co (composition intermediate between the two).
Характарыстыкі пашырэння:Пры пакаёвай тэмпературы прыблізна да 300°C каэфіцыент пашырэння крыху ніжэйшы за 4J29, што забяспечвае лепшую сумяшчальнасць з некаторымі спецыяльнымі шклом або керамікай.
Асноўная перавага - высокая тэмпература Кюры:
4J29: ~430°C
4J33: ~500°C
4J34: ~480°C
значнасць:Больш высокая тэмпература Кюры гарантуе, што матэрыял застаецца немагнітным пры павышаных працоўных тэмпературах, прадухіляючы магнітныя перашкоды з высокачашчыннымі, высокадакладнымі інструментамі.
Выбар прымянення: Падыходзіць для высокатэмпературных асяроддзяў або магнітна-адчувальных прылажэнняў, або выбраны на аснове выпрабаванняў на адпаведнасць крывой пашырэння з пэўнымі ўшчыльняючымі матэрыяламі.
III. Асноўныя перавагі пайкі Ковар керамікай з аксіду алюмінію
Газанепранікальная герметычная герметызацыя керамікі Kovar і гліназёму з дапамогай пайкі з'яўляецца жыццёва важнай тэхналогіяй сучаснай электроннай упакоўкі з наступнымі асноўнымі перавагамі:
1. Выключнае адпаведнасць цеплавога пашырэння (фундаментальная перавага)
Пры астуджэнні ад паяння да пакаёвай тэмпературы аднолькавыя хуткасці скарачэння абодвух матэрыялаў значна зніжаюць рэшткавае цеплавое напружанне ў злучэнні. Гэта паспяхова ліквідуе парэпанне керамікі і паянне швоў, што забяспечвае максімальную надзейнасць.
2. Дасягненне высокай газанепранікальнасці
Хуткасць уцечкі гелія ў сталых сістэмах часта апускаецца ніжэй за 1×10⁻⁸ Па·м³/с для герметычных кампанентаў, эфектыўна ізалюючы знешнюю вільгаць і кісларод. Гэта адпавядае строгім патрабаванням да надзейнасці для аэракасмічных, ваенных і іншых прыкладанняў з высокім попытам.
3. Вышэйшая механічная трываласць і структурная цэласнасць
Ковар прзабяспечвае моцную механічную апору і трываласць, у той час як гліназёмная кераміка забяспечвае выдатную ізаляцыю і цвёрдасць. Пайка гэтых матэрыялаў прыводзіць да атрымання трывалай кампазітнай структуры з ахоўнымі і функцыянальнымі характарыстыкамі.
4. Спелыя працэсы і высокая надзейнасць
Была пабудавана паслядоўная тэхналагічная ланцужок, якая ўключае керамічную металізацыю (малібдэн-марганцавая тэхніка), нікеляванне, зборку з кампанентамі Kovar і пайку ў вакууме/ахоўным асяроддзі. Працэс добра кантраляваны, прыдатны для масавай вытворчасці і дае высокія ўраджаі з нязменнай якасцю.
IV. Рэзюмэ Параўнанне і рэкамендацыі па выбары
Характарыстыка | 4J29 | 4J33 | 4J34 | Асноўныя перавагі пайкі аксідам алюмінію керамічны |
Асноўныя функцыі | Класічны і універсальны, які прапануе лепшае суадносіны кошту і прадукцыйнасці | Высокая кропка Кюры, крыху меншае пашырэнне пры нізкай тэмпературы | Кампрамісы прадукцыйнасці | 1. Дакладнае адпаведнасць тэмпературнага пашырэння |
Аптымальнае адпаведнасць | 92-96% Al2O3 ceramics | Спецыяльнае шкло/кераміка, непрыдатнае для магнітных палёў | Спецыяльнае шкло/кераміка | 2. Надзвычай нізкае рэшткавае напружанне |
Тэмпература Кюры | ~430°C | ~500°C | ~480°C | 3. Высокі рэйтынг герметычнасці |
Рэкамендацыі па выбары | Пераважны выбар для герметызацыі большасці звычайнай гліназёмнай керамікі | Высокая працоўная тэмпература, магнітна-адчувальны, спецыяльныя патрабаванні да адпаведнасці | Канкрэтныя патрабаванні да цеплавога пашырэння | 4. Найвышэйшая механічная трываласць і надзейнасць |
Спелы вытворчы працэс | Найвышэйшы | Высокі | Высокі | 5. Стандартызаваная сістэма працэсаў |
Ⅴ. Заключэнне
У сямействе Kovar 4J29 з'яўляецца стандартным і рэкамендаваным матэрыялам для паяння керамікі з высокім утрыманнем гліназёму, забяспечваючы добры баланс прадукцыйнасці, кошту і надзейнасці. 4J33/34 - гэта паляпшэнне прадукцыйнасці для пэўных прыкладанняў, якія патрабуюць больш высокіх працоўных тэмператур або строгіх немагнітных характарыстык.Пайка Ковара керамікай з аксіду алюмінія, які падтрымліваецца адпаведнасцю іх цеплавога пашырэння, стаў галіновым стандартам для герметычнай упакоўкі высоканадзейных электронных і оптаэлектронных кампанентаў.
