(Ковар до Алумина делПроизведуваат одВинтрустек)
I. Преглед на Ковар
Ковар е експанзивна легура на база на железо-никел-кобалт, чија главна карактеристика е што неговиот коефициент на термичка експанзија се совпаѓа со коефициентот на некои тврди стакла и керамика (како што е алумина) низ одреден температурен опсег. Оваа карактеристика го прави суштински материјал за запечатување во електронското пакување, воздушната, ласерите и другите индустрии. Обично се користи за производство на метални компоненти за херметичко запечатување со стакло или керамика.
Ознаката „4J“ за прецизни легури според кинескиот национален стандард (GB) претставува легури кои имаат карактеристики на експанзија „приближуваат“ (J) до одредена вредност.
II. Детална анализа на три коварски оценки
Заедничко: Сите три се базирани на Fe-Ni-Co и имаат својства на експанзија слични на тврдото стакло и керамиката. Кривите на термичка експанзија, температурите на Кири и механичките карактеристики значително се разликуваат како резултат на мали промени во составот.
1. 4J29 (the most classic and widely used Kovar)
Типичен состав:Fe-29Ni-17Co, со мали додатоци на деоксидирачки елементи како манган и силициум.
Карактеристики на проширување: Просечен коефициент на линеарна експанзија многу одговара со стакло од молибденска група DM-308 и 92-96% алуминиумска керамика во опсегот од 20-450°C.
Клучни параметри:
Температура на кири: приближно 430°C (ги губи феромагнетните својства над оваа температура).
Материјали за совпаѓање: керамика со висока алумина, стакла од молибденска група.
Површинска обработка: Вообичаено бара никел или позлатени облоги за да се подобри прженоста и отпорноста на корозија.
Примарни апликации: микробранови цевки, ласери, куќишта на интегрирано коло, релеи со висока доверливост, воздушни запечатени конектори.
2. 4J33 и 4J34 (Подобрена Ковар)
Овие легури се варијанти развиени за да се решат недостатоците на 4J29 (како што се покачени коефициенти на експанзија при ниска температура), со повисоки температури Кири.
Разлики во составот:
4J33: Fe-33Ni-14Co (reduced cobalt, increased nickel).
4J34: Fe-31Ni-15Co (composition intermediate between the two).
Карактеристики на проширување:На собна температура до приближно 300°C, коефициентот на проширување е малку помал од 4J29, што нуди подобра компатибилност со одредени специјални очила или керамика.
Клучна предност - висока кириска температура:
4J29: ~430°C
4J33: ~500°C
4J34: ~480°C
Значење:Повисоката температура Кири обезбедува материјалот да остане немагнетен при покачени работни температури, спречувајќи магнетни пречки со високофреквентни и високопрецизни инструменти.
Избор на апликација: Погоден за средини со висока температура или магнетно чувствителни апликации или избрани врз основа на тестови за усогласување на кривата на проширување со специфични материјали за запечатување.
III. Главните предности на лемењето Ковар со керамика од Алумина
Херметичко заптивање на ковар и алуминиумска керамика преку лемење е витална технологија во модерното електронско пакување, со следните примарни придобивки:
1. Исклучително совпаѓање со термичка експанзија (фундаментална предност)
При ладење од лемење до собна температура, истите стапки на контракција на двата материјали значително го намалуваат преостанатиот термички стрес на спојницата. Ова успешно ги елиминира фрактурите на керамичките пукања и лемење на шевовите, што резултира со максимална сигурност.
2. Постигнување висока затегнатост на гасот
Стапките на истекување на хелиум во зрелите системи често паѓаат под 1×10-8 Pa·m³/s за запечатените компоненти, ефикасно изолирајќи ја надворешната влага и кислород. Ова ги исполнува сериозните барања за сигурност за воздушната, воената и другите апликации со висока побарувачка.
3. Супериорна механичка цврстина и структурен интегритет
Ковар прОвиди силна механичка поддршка и цврстина, додека керамиката од алуминиум дава одлична изолација и цврстина. Лемењето на овие материјали резултира со цврста композитна структура со заштитни и функционални карактеристики.
4. Зрели процеси и висока доверливост
Конструиран е конзистентен синџир на процеси, кој вклучува керамичка метализација (техника молибден-манган), обложување со никел, монтажа со компоненти на Kovar и лемење со вакуум/заштитна средина. Процесот е високо контролиран, погоден за масовно производство и произведува високи приноси со постојан квалитет.
IV. Резиме Споредба и препораки за избор
Карактеристики | 4J29 | 4J33 | 4J34 | Главните предности на лемењето со алумина керамика |
Основни карактеристики | Класичен и разноврсен, нудејќи го најдобриот сооднос на трошоците и перформансите | Висока точка Кири, малку пониска експанзија при ниска температура | Замена за изведба | 1. Прецизно совпаѓање со термичка експанзија |
Оптимално совпаѓање | 92-96% Al2O3 ceramics | Специфично стакло/керамика, несоодветно за магнетни полиња | Специфично стакло/керамика | 2. Исклучително низок резидуален стрес |
Кири температура | ~430°C | ~500°C | ~480°C | 3. Висок рејтинг на херметичка состојба |
Препораки за избор | Префериран избор за запечатување на повеќето конвенционални керамика од алумина | Висока работна температура, магнетно чувствителна, посебни барања за усогласување | Специфични барања за усогласување на термичка експанзија | 4. Супериорна механичка сила и сигурност |
Зрел производствен процес | Највисока | Високо | Високо | 5. Стандардизиран процесен систем |
Ⅴ. Заклучок
Во рамките на семејството Kovar, 4J29 е стандарден и препорачан материјал за лемење на керамика со висока алумина, обезбедувајќи добар баланс на перформанси, цена и сигурност. 4J33/34 е подобрување на перформансите за одредени апликации кои бараат поголеми работни температури или ригорозни немагнетни карактеристики.Лемењето на Ковар со алумина керамика, кој е поддржан од нивното усогласување со термичка експанзија, стана индустриски стандард за херметичко пакување на електронски и оптоелектронски компоненти со висока доверливост.
