玻璃金属封装的作用及其意义
玻璃基半导体封装
玻璃基半导体封装玻璃基半导体封装是一种常用于电子器件的封装技术,它采用玻璃作为基材,将半导体芯片封装在玻璃基材中,以保护芯片并提供电气连接和热管理。
玻璃基半导体封装具有多种优点,如优良的热传导性能、良好的机械强度和较低的介电常数等。
玻璃基半导体封装具有优良的热传导性能。
由于半导体芯片在工作过程中会产生大量的热量,因此良好的热管理是确保芯片正常工作的关键。
玻璃材料具有较高的导热系数,可以有效地将芯片产生的热量传导到封装材料的外部,从而降低芯片温度,提高芯片的可靠性和稳定性。
玻璃基半导体封装具有良好的机械强度。
封装材料需要具备足够的机械强度,以保护芯片免受外部环境的影响和机械应力的损害。
玻璃材料具有较高的硬度和抗冲击性,能够有效地防止芯片受到外界振动、压力和碰撞等因素的破坏,从而延长芯片的使用寿命。
玻璃基半导体封装具有较低的介电常数。
介电常数是材料在电场作用下的电容率,它影响着封装材料的绝缘性能和电信号传输的速度。
玻璃材料具有较低的介电常数,能够有效地降低信号传输的损耗和延迟,提高电子器件的工作效率和性能。
玻璃基半导体封装还具有其他一些优点。
例如,玻璃材料具有良好的化学稳定性,可以抵抗腐蚀和氧化等因素的侵蚀,从而保护芯片的正常工作。
同时,玻璃基半导体封装的制造工艺相对简单,成本较低,适用于大规模生产和应用。
然而,玻璃基半导体封装也存在一些局限性。
首先,玻璃材料相对脆弱,容易在受到外界冲击或应力时破裂,从而导致封装失效。
其次,玻璃材料的导热性能相对较差,不如一些金属材料,限制了芯片的功率密度和工作温度范围。
总结而言,玻璃基半导体封装是一种具有优良性能和广泛应用的封装技术。
它通过采用玻璃作为基材,实现了良好的热传导性能、机械强度和介电性能,同时具有化学稳定性和制造成本低的优点。
然而,玻璃基半导体封装也存在一些局限性,需要在实际应用中加以考虑和克服。
随着技术的不断发展,相信玻璃基半导体封装将在电子器件封装领域发挥越来越重要的作用。
金属封装材料的现状及发展
金属封装是采用金属作为壳体或底座,芯片直接或通过基板安装在外壳或底座上,引线穿过金属壳体或底座大多采用玻璃—金属封接技术的一种电子封装形式。
它广泛用于混合电路的封装,主要是军用和定制的专用气密封装,在许多领域,尤其是在军事及航空航天领域得到了广泛的应用。
金属封装形式多样、加工灵活,可以和某些部件(如混合集成的A/D或D/A转换器)融合为一体,适合于低I/O数的单芯片和多芯片的用途,也适合于射频、微波、光电、声表面波和大功率器件,可以满足小批量、高可靠性的要求。
此外,为解决封装的散热问题,各类封装也大多使用金属作为热沉和散热片。
本文主要介绍在金属封装中使用和正在开发的金属材料,这些材料不仅包括金属封装的壳体或底座、引线使用的金属材料,也包括可用于各种封装的基板、热沉和散热片的金属材料。
1 传统金属封装材料及其局限性芯片材料如Si、GaAs以及陶瓷基板材料如A12O3、BeO、AIN等的热膨胀系数(CTE)介于3×10-6-7×10-6K-1之间。
金属封装材料为实现对芯片支撑、电连接、热耗散、机械和环境的保护,应具备以下的要求:①与芯片或陶瓷基板匹配的低热膨胀系数,减少或避免热应力的产生;②非常好的导热性,提供热耗散;③非常好的导电性,减少传输延迟;④良好的EMI/RFI屏蔽能力;⑤较低的密度,足够的强度和硬度,良好的加工或成形性能;⑥可镀覆性、可焊性和耐蚀性,以实现与芯片、盖板、印制板的可靠结合、密封和环境的保护;⑦较低的成本。
传统金属封装材料包括Al、Cu、Mo、W、钢、可伐合金以及Cu/W和Cu/Mo等,它们的主要性能如表1所示。
1.1 铜、铝纯铜也称之为无氧高导铜(OFHC),电阻率1.72μΩ·cm,仅次于银。
它的热导率为401W(m-1K-1),从传热的角度看,作为封装壳体是非常理想的,可以使用在需要高热导和/或高电导的封装里,然而,它的CTE高达16.5×10-6K-1,可以在刚性粘接的陶瓷基板上造成很大的热应力。
基板玻璃在光电子器件封装中的应用
基板玻璃在光电子器件封装中的应用光电子器件是指利用光电效应与电子器件相结合的技术,广泛应用于光通信、显示器件、太阳能电池等领域。
而在光电子器件的制造过程中,基板玻璃作为一种重要的材料,发挥着关键的作用。
本文将探讨基板玻璃在光电子器件封装中的应用,并介绍其优势和未来发展趋势。
首先,基板玻璃在光电子器件封装中的主要应用之一是作为基底材料。
光电子器件中的光源、发光二极管、激光二极管等需要一个稳定的基底来支撑和固定。
基板玻璃具有高强度、低热膨胀系数以及优异的机械性能,能够提供坚固的支撑和保护,确保器件的长期稳定运行。
同时,基板玻璃还具有优异的光学透明性,可以在保持光源亮度的同时,保证光的传输质量。
其次,基板玻璃在光电子器件封装中的另一个重要应用是作为封装材料。
光电子器件的封装是为了保护器件免受环境影响和机械损伤,并提供良好的电气和热学性能。
基板玻璃具有优异的绝缘性能和低导热系数,可以有效隔离电气信号和热量传导。
此外,基板玻璃还具有高温稳定性和耐腐蚀性,能够在恶劣的工作环境下保持稳定性能,提高器件的可靠性和寿命。
基板玻璃的应用还涵盖了光电子器件封装中的封装技术。
基板玻璃的特性使其成为先进的封装工艺的理想选择。
微细加工技术可以在基板玻璃上制造微小、高密度的通孔和金属线路,实现器件的微缩和集成化。
基板玻璃还可以通过化学法、热压法、共烧法等多种方式与其他材料进行粘接和堆叠,实现多层封装和立体封装,提高器件的性能和紧凑性。
基板玻璃在光电子器件封装中的应用除了上述几个方面,还有许多其他的潜在应用。
首先,基板玻璃可以用于制造光通信器件,如光纤连接器、光模块和光开关等。
基板玻璃具有低损耗、低散射和高透明性的特点,可以提高光信号的传输效率和纯度。
其次,基板玻璃可以用于制造高分辨率的显示器件,如液晶显示屏和有机发光二极管(OLED)屏幕。
基板玻璃的光学透明性和平整度可以提高显示效果,而其高强度和高温稳定性可以保护显示器件不受外界损伤。
金属玻璃烧结封装外壳
金属玻璃烧结封装外壳是一种利用玻璃封装技术将金属材料进行封装的封装外壳。
这种封装外壳具有多种优良特性,如体积小、重量轻、集成度高等,被广泛应用于各种半导体器件中。
在金属玻璃烧结封装外壳的制作过程中,首先需要选择合适的金属材料和玻璃材料。
金属材料通常选用具有高导热性和高电导率的金属,如铜、银、金等,而玻璃材料则需根据具体应用场景进行选择。
其次,将金属材料加工成一定形状的金属件,并在金属件表面上涂覆一层玻璃粉末。
接着,将涂覆好玻璃粉末的金属件放入高温炉中进行烧结,使玻璃粉末与金属件紧密结合在一起。
最后,对烧结后的封装外壳进行冷却和加工处理,如切割、研磨等,使其满足具体应用场景的要求。
金属玻璃烧结封装外壳具有多种优点。
首先,它能够有效地保护半导体芯片,提高芯片的可靠性和稳定性。
其次,它具有良好的密封性能,能够防止外界环境对芯片的干扰和损害。
此外,金属玻璃烧结封装外壳还具有优良的导热性和导电性,能够将芯片产生的热量及时散发出,保证芯片的正常运行。
总之,金属玻璃烧结封装外壳是一种重要的半导体封装技术,被广泛
应用于各种半导体器件中,能够提高芯片的可靠性和稳定性,保证半导体器件的正常运行。
玻璃基板封装概念
玻璃基板封装概念嘿,朋友!你知道玻璃基板封装吗?这可不是个随随便便就能理解的小玩意儿,它就像给宝贝穿上一层超级透明又坚固的防护服!咱先来说说这玻璃基板是啥。
你可以把它想象成一块特别精致的玻璃板,又平又光滑。
但它可不是普通的玻璃板哦,它是经过各种高科技处理,有着特殊性能的“魔法玻璃板”。
封装又是啥意思呢?比如说,你有一颗珍贵的宝石,为了保护它不受伤害,你得给它找个合适的盒子装起来,这就是封装。
那玻璃基板封装呢,就是用这特殊的玻璃板把一些很重要很精密的东西给好好保护起来。
你想想,那些小小的芯片,就像一个个脆弱的小精灵,它们有着神奇的能力,但是又特别容易受到外界的干扰和伤害。
这时候玻璃基板就挺身而出啦!它就像一个忠诚的卫士,紧紧地把这些小精灵护在怀里,不让灰尘、水汽这些坏家伙有机会靠近。
玻璃基板封装的好处可多了去了!它能让被封装的东西更加稳定可靠,就好像给它们安了一个永远不会摇晃的家。
而且这层“防护服”透明度高啊,不会影响里面的东西发挥作用,这难道不神奇吗?比如说在电子设备里,那些密密麻麻的线路和零件,如果没有好的封装,稍微碰一下或者温度一变,可能就出问题啦。
但是有了玻璃基板封装,它们就能安心工作,为我们带来各种便利。
还有啊,在一些对精度要求极高的领域,比如医疗设备、航空航天,玻璃基板封装更是发挥着不可或缺的作用。
这就好比在一场重要的比赛中,它是那个能保证运动员稳定发挥的关键因素。
你再想想,如果没有玻璃基板封装,我们的手机可能会动不动就死机,电脑可能会经常出故障,那得多烦人呐!所以说,玻璃基板封装可不是闹着玩的,它是现代科技中非常重要的一环。
它让我们的生活变得更加便捷、更加精彩!总之,玻璃基板封装是个神奇又重要的概念,给我们的科技世界带来了巨大的改变和进步!。
玻璃基芯片封装工艺流程
玻璃基芯片封装工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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玻璃-金属封接工艺的封接材料与接头形式(1)
玻璃-金属封接工艺的封接材料与接头形式(1)玻璃-金属真空密封接头对膨胀系数匹配的要求, 决定于接头形状、金属的塑性以及退火方法等。
玻璃与金属间的封接质量决定于金属氧化物层。
金属氧化物溶解在玻璃内并对金属产生很强的粘附作用。
氧化物层有些是在封接过程中产生的, 有些则是在封接前预先氧化处理形成。
封接前, 金属必须彻底除气, 否则在接头的玻璃内会出现气泡, 造成接头漏气。
匹配封接要求玻璃和金属间的膨胀系数值相接近, 设计时应仔细检查从室温到玻璃软化温度整个区域内的膨胀特性曲线。
如图2 所示,玻璃直到退火温度, 膨胀曲线近似是直线, 然后则明显增大。
纯金属在同样温度范围内几乎是线性的, 更高温度时并不明显增大。
对膨胀特性作比较发现,有几种金属能和玻璃封接而不会产生很大的应变。
例如, 钨和钼能和特别研制的硼硅玻璃封接。
钨的膨胀系数是44.5 乘以10-7℃21(0℃~500 ℃),能和DW-21 玻璃或7720 玻璃封接。
钼的膨胀系数是54. 4 乘以10-7℃21 能和DM-305 或7052 玻璃封接。
这种封接限于金属的丝料或引线, 玻璃处于压应力状态。
通常总是在引线的封接部位先烧上玻珠使封接容易并避免引线过度氧化。
玻璃-金属匹配封接常用的封接材料主要有: 铁合金(镍钢) , 通过改变镍的含量从35%到65% , 膨胀系数连续地变化, 这样便能获得恰好与真空玻璃相匹配的合金。
这些合金的膨胀系数在磁转变点(居里点) 增大, 这更有利于匹配退火温度下的玻璃为。
典型合金的膨胀特性曲线如图2 所示。
镍钢内镍含量少, 膨胀系数变小, 居里点也降低。
若要居里点高于400℃, 镍含量就必须大于44%, 这样膨胀系数便大于70 乘以10-7℃21, 这只能和软玻璃封接。
例如,50%N i250%Fe 合金, 膨胀系数约90 乘以10-7℃21 , 居里点约500℃, 能和DB-401玻璃或0120 玻璃匹配封接。
为了改善接头的真空密封性, 常常添加少量铬(0.8%~6%)。
金属玻璃的力学性能与应用
金属玻璃的力学性能与应用咱先来说说啥是金属玻璃哈。
金属玻璃这东西,听起来好像挺玄乎,但其实在咱们生活里的好多地方都有它的身影呢。
就拿我前段时间的一个经历来说吧。
我有个朋友是个汽车迷,有一天他兴奋地跟我说,他发现现在有些高端汽车的零部件用上了一种新奇的材料,让车子的性能那是蹭蹭往上涨。
我好奇地问他到底是啥,他神秘兮兮地说:“就是金属玻璃!”这可把我给惊到了,原来这金属玻璃已经走进了汽车领域。
那金属玻璃到底有啥特别的力学性能,能让汽车都变得更厉害了呢?金属玻璃的强度那可真是没得说。
一般的金属材料,在受到外力的时候,内部的原子结构会发生滑移和变形,可金属玻璃不会。
它的原子排列是无序的,就像一群没有指挥的士兵,但偏偏就是这种无序,让它能够承受巨大的压力和拉力。
打个比方,就像是一堆乱麻,你使劲儿拽,反而很难拽断。
它的硬度也相当出色。
拿普通的金属和金属玻璃来做个比较,你用同样的力气去划它们,普通金属可能早就出现划痕了,而金属玻璃还能保持完好无损。
这要是用在一些需要耐磨的地方,比如刀具的刃口,那可真是太合适不过了。
还有啊,金属玻璃的弹性也很棒。
你把它弯曲一下,它能迅速恢复原状,就跟个有超强记忆的弹簧似的。
这种弹性性能在一些需要反复变形的场合,比如精密仪器的零件,可发挥了大作用。
既然金属玻璃有这么牛的力学性能,那它在实际应用中都有哪些亮眼的表现呢?在体育用品领域,一些高端的高尔夫球杆、网球拍,就采用了金属玻璃。
这让运动员在击球的时候,能够更有力地传递力量,球飞得更远、更准。
想象一下,你在高尔夫球场上,轻轻一挥杆,那球就像装了火箭一样飞出去,多带劲!在电子领域,金属玻璃也崭露头角。
由于它的良好导电性和抗磁性,一些精密的电子元件用了它之后,性能大幅提升,让咱们的手机、电脑运行得更快更稳定。
在医疗领域,金属玻璃也有它的用武之地。
比如说,一些人造关节的材料就换成了金属玻璃,因为它耐磨、强度高,能够延长关节的使用寿命,让患者的生活质量大大提高。
玻璃与金属的封接
- no ducts between copper sheet and FeNi core.在铜层和FeNi之间无 间隙。 Coefficient of expansion of the dumet杜美丝的膨胀系数: Axial: 65 * 10-7/oC Copper : 168 * 10-7/oC Radial: 90 * 10-7/oC NiFe : 55 * 10-7/oC
玻璃和金属的结合力 玻璃与金属封接,首先是两种材料间具有良好的结 合力,这取决于两种材料的性质,即玻璃能湿润金 属。 结合力例子:水滴滴在荷叶上,水滴滴在木板上。
研究表明玻璃和金属的外层不能很好地连接, 所以需要一个中间层来完成这个功能。发现 红色的Cu2O是玻璃和金属铜之间良好的结合 体。其机理是由于其结构,能同铜很好结合, 也能很好地溶解到玻璃内。一个理想的封接 包括下列过度层:
谢谢!
结构如下图。用直流电将杜美丝加热到大约 900oC,加热过程中,导丝通过一根玻璃管, 玻管中吹入氢气和干燥空气。氢气清洗导丝, 空气中的氧同铜反应,获得红色氧化层,然 后立即将导丝通过冷水,结果是结构被“冻 住”,在室温下有所需的红色氧化物。
氧化层的厚度可通过下述因素控制: 干燥空气的% 导丝温 导丝速度
在这儿我们只介绍在制灯中最重要的几种玻
璃-金属封接: 1、杜美丝 2、钨杆 3、钼带 制灯中的封接95%采用这3种材料。
要提及的是仍需慎重结合力的精确性质。 一般化学结合应用的合理解释是通过氧化键 使金属和玻璃通过氧化或直接结合。 如玻璃和金属的热膨胀系数差异较小,即结 合力可以克服应力,我们称之为“匹配,真 空封接”。 如玻璃和金属的收缩系数差异比较大,应力比 化学结合力大,结果会使得接点断开。
真空玻璃封装方法
首先我们来了解一下什么是玻璃与金属的封接。
它是指加热无机玻璃,使其与预先氧化的金属或合金表面达到良好的浸润而紧密地结合在一起,随后冷却到室温,玻璃与金属仍能牢固地封接在一起成为一个整体。
金属与玻璃的封接在电子器件、半导体元件都有广泛的应用。
在真空系统中,玻璃与金属的封接要求具有一定的气密性、耐烘烤以及电绝缘性能。
一种真空玻璃压差封接方法,包括清洗切割玻璃板、钻抽气孔、放置支撑体、放置抽气管和焊接玻璃粉、在真空加热炉内加热熔化焊接玻璃等步骤,其特征是:在焊接玻璃粉熔化产生气泡时快速升高真空加热炉内气体压强把焊接玻璃粉熔化液推入真空玻璃原板的上下层玻璃之间的空隙。
为防止焊接玻璃粉熔化液推入真空玻璃原板中间超出预先设定区域可在真空玻璃原板内侧设置阻挡层。
具体的封接类型,根据玻璃与金属的线膨胀系数差值,可以分为匹配封接、不匹配封接以及过度封接:匹配封接是指玻璃与金属的线膨胀系数在一定温度范围内差值小于10%,这时可获得最小的封接应力;不匹配封接指的是封接的玻璃与金属的线膨胀系数差值大于10%;当玻璃与金属的线膨胀系数相差过大,无法直接封接时,就需要采用线膨胀系数相差不大的介于玻璃与金属之间的一种或多种玻璃来依次重叠封接,这就是过渡封接。
而在结构上区分,主要有围封结构与管封结构。
前者是指封接金属杆的四周是用玻璃包围起来的结构,如各种真空规管的引线。
而常用的管封结构为金属圆管与玻璃圆管的对接结构,最常见的就是可伐管或可伐法兰接头与钼组玻璃管的封接。
蚌埠富源电子科技有限责任公司是一家专业从事金属—玻璃封装类产品的研发、生产和销售的高科技企业。
目前已开发出的主要产品有密封连接器、金属封装外壳、传感器基座、锂电池盖组、大功率LED灯支架等五大类几百种产品,广泛应用于航空、航天、雷达、船舶、医疗、高档汽车等领域,产品已销往国内大型军工企业及欧美发到国家的民用航空航天厂家。
公司内具有完善的质量管理体系,拥有高素质的管理人才,对内实行全面质量管理,严把质量关,尽最大努力为顾客提供高质量的产品。
金属玻璃调研报告
金属玻璃调研报告
金属玻璃是一种特殊材料,具有金属和玻璃两种材料的特性。
它的研发和应用都具有重要的意义。
本篇报告将对金属玻璃进行调研,并分析其特点和应用前景。
金属玻璃是一种非晶态材料,具有类似玻璃的无规则排列结构,同时也保留了金属的导电性、热传导性和塑性。
与晶态金属相比,金属玻璃在物理性能上有很大的差异。
首先,金属玻璃具有较高的硬度和抗划伤性能,能够抵抗较大的冲刷和磨损;其次,金属玻璃具有较低的比热容和热膨胀系数,具有良好的热稳定性;此外,金属玻璃还具有较高的电阻率和磁导率,可用作磁性和电磁材料。
金属玻璃具有广泛的应用前景。
首先,在制造业领域,金属玻璃可以制成高硬度、高韧性和高耐磨性的零件,如汽车发动机活塞环和切削工具;其次,在电子技术领域,金属玻璃可以制成磁性材料和传感器,并应用于电磁波屏蔽和电磁波吸收中;此外,在新能源领域,金属玻璃可以用于制造太阳能电池和锂离子电池,提高能量转化效率等。
然而,金属玻璃的制备技术和成本仍然是制约其应用的主要因素之一。
目前,制备金属玻璃主要有快速冷却法、溅射法和化学合成法等。
其中,快速冷却法是最常用的方法,通过快速冷却金属熔体,使其形成非晶态结构。
然而,该方法的工艺难度较大,设备和能源成本较高。
因此,如何提高制备效率和降低成本,是金属玻璃研发的一个重要挑战。
综上所述,金属玻璃作为一种特殊材料,在制备方法和应用方面都具有重要的意义。
随着制备技术的发展和成本的降低,金属玻璃有望在制造业、电子技术和新能源领域得到更广泛的应用。
金属封装外壳发展及趋势
金属封装外壳发展及趋势 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020金属封装外壳发展及趋势一、金属外壳的发展前景应用及要求随着各电子行业的发展需求,金属封装外壳广泛应用于航天、航空、航海、野战、雷达、通讯、兵器等军民用领域。
目前,微电子领域产品运用的越来越广范,需求的量越来越大,但产品质量要求越来越严,朝着超小型化、多功能、稳定性、重量轻、高性能、成本低的方向发展领域;器件功率增大,封装壳体的散热特性已成为选择合适的封装技术的一个非常重要因素。
二、金属外壳封装的结构及特点外壳作为集成电路的关键组件之一,主要起着电路支撑、电信号传输、散热、密封及化学防护等作用,在对电路的可靠性影响以及占电路成本的比例方面,外壳均占有重要地位。
对材料性质分类,外壳的种类有:低温玻璃封装、陶瓷封装和金属封装。
陶瓷封装和金属封装由于其材料性质所决定,被认为是全密封的封装形式。
1.机械支撑:刚性外壳承载电路使其免受机械损伤,提供物理保护。
2.电信号:传送外壳上的引出线起到内、外电连接作用,参与内部电路与外围电路的电信号传递。
3.散热:对功率类电路,外壳的一个重要功能是将电路产生的热量传递至外界,避免电路的热失效。
4.屏蔽:电磁屏蔽金属壳体在一定程度上能够隔离电磁信号,避免电磁干扰。
5. 密封保护:通过壳体与盖板所构成的气密封装使内部电路与外界环境隔绝,保护电路免受外界恶劣气候的影响,尤其是水气对电路的腐蚀。
三、金属封装外壳分为六种系列①UP系列(腔体直插式金属外壳)②FP系列(扁平式金属外壳)③UPP系列(功率金属外壳)④FPP系列(扁平式功率金属外壳)⑤ PP系列(平底式功率金属外壳)⑥FO/TO系列(光电器件金属外壳)四、金属封装外壳的设计其应用领域1. 外壳性能和可靠性应进一步提高,满足航天、航空等各级混合集成电路的要求。
玻璃封装技术
玻璃封装技术玻璃封装技术是一种常见的封装工艺,主要应用于电子元件和芯片的封装中。
封装技术是电子工业中不可或缺的一环,其作用是将电子元件或芯片封装在一个可靠的外壳中,以保护其不受外界环境的影响,并提高其可靠性和使用寿命。
玻璃封装技术是一种高端的封装技术,主要应用于高频、高温、高压等特殊环境下的电子元件和芯片封装。
与传统的封装技术相比,玻璃封装技术具有以下优点:1.良好的电气性能。
玻璃封装材料具有较高的电绝缘性能和较低的介电常数,可以有效减少电路中的串扰和噪声。
2.良好的机械性能。
玻璃封装材料具有较高的强度和硬度,可以有效保护电子元件和芯片不受外界的机械损伤。
3.良好的封装性能。
玻璃封装材料具有较好的密封性能,可以有效隔绝外界的湿气、氧气和其他有害物质,保证元件和芯片的稳定性和可靠性。
4.良好的耐热性能。
玻璃封装材料具有较高的耐热性能,可以承受高温环境下的使用,如汽车电子、航空航天电子等领域。
玻璃封装技术主要有两种形式:玻璃球封装和玻璃管封装。
玻璃球封装是将电子元件或芯片放入一个玻璃球中,然后在球上焊接金属引线,最后将球的开口部分封闭。
玻璃管封装是将电子元件或芯片放入一个玻璃管中,然后在管的两端焊接金属引线,最后将管的两端封闭。
玻璃封装技术的制备过程主要包括以下步骤:1.玻璃材料的制备。
玻璃材料通常是由氧化硅、硼酸和碱金属等组成的。
制备过程中需要控制材料的成分和比例,以保证其良好的性能。
2.玻璃球或玻璃管的制备。
制备过程中需要控制球或管的尺寸和形状,以适应不同的封装需求。
3.电子元件或芯片的粘贴。
将电子元件或芯片粘贴在玻璃球或玻璃管中,并将其与金属引线连接。
4.封装。
将玻璃球或玻璃管的开口部分用火焰或激光封闭,以保证良好的密封性能。
玻璃封装技术在电子工业中得到了广泛的应用。
它不仅可以提高电子元件和芯片的可靠性和使用寿命,还可以适应各种特殊环境下的使用需求。
随着科技的不断进步和应用的不断扩展,玻璃封装技术也将不断发展和完善,为电子工业的发展做出更大的贡献。
耐高温温度传感器的封装方法
耐高温温度传感器的封装方法耐高温温度传感器是一种能够在高温环境下准确测量温度的重要设备。
其封装方法对于传感器的稳定性、可靠性以及工作寿命都起着至关重要的作用。
本文将介绍几种常见的耐高温温度传感器的封装方法,并对比它们的特点和适用场景。
1. 玻璃封装玻璃是一种常见的耐高温材料,因此玻璃封装是一种常用的耐高温温度传感器封装方法。
玻璃封装可以有效地防止外界环境对传感器的影响,并且具有良好的耐高温性能。
同时,玻璃封装还可以提供良好的密封性,防止传感器内部元件的氧化和腐蚀。
但是,玻璃封装的成本较高,制造难度也较大,所以适用范围有限。
2. 金属封装金属封装是另一种常见的耐高温温度传感器封装方法。
金属材料(如不锈钢、钼等)具有优异的耐高温性能,能够在极端高温环境下长时间稳定工作。
金属封装可以提供良好的机械强度和耐腐蚀性能,同时还能有效地散热,防止传感器内部温度过高。
金属封装的制造成本相对较低,制造工艺也相对简单,因此被广泛应用于耐高温温度传感器的封装中。
3. 瓷质封装瓷质封装是一种常用的耐高温温度传感器封装方法。
瓷质具有较好的绝缘性能和耐热性能,在高温环境下能够保持良好的稳定性。
瓷质封装通常采用高温烧结工艺,可以将传感器元件和导线牢固地固定在瓷质基座上,并提供良好的密封性。
瓷质封装的缺点是成本较高,而且瓷质材料相对脆弱,容易发生破裂。
4. 陶瓷封装陶瓷封装是一种常见的耐高温温度传感器封装方法。
陶瓷具有良好的耐高温性能和机械性能,能够在高温环境下长时间稳定工作。
陶瓷封装可以提供良好的绝缘性能和机械强度,同时具有良好的耐腐蚀性能。
陶瓷封装的制造工艺相对简单,成本适中,适用范围广泛。
综上所述,耐高温温度传感器的封装方法主要有玻璃封装、金属封装、瓷质封装和陶瓷封装。
不同的封装方法具有不同的特点和适用场景。
在选择封装方法时,需要考虑传感器的工作环境、测量精度要求、成本等因素,以选择最适合的封装方法。
此外,还需要注意封装过程中的工艺控制,以确保传感器的稳定性、可靠性和工作寿命。
玻璃封装技术
玻璃封装技术玻璃封装技术是一种封装电子元器件的方法,它利用玻璃材料作为封装材料,将电子元器件封装在其中。
玻璃封装技术具有很多优点,比如高温稳定性好、耐腐蚀性强、密封性好等。
下面我们将从玻璃封装技术的原理、应用、优缺点等方面进行详细介绍。
一、原理玻璃封装技术的原理是通过高温加工形成氧化层,将金属或半导体器件与外界隔离开来,从而实现对器件的保护和稳定性提升。
具体来说,就是将电子元器件放置在陶瓷基板上,在高温环境下加工成为玻璃基板,并在其中形成氧化层,最后通过焊接等方式与其他电路连接起来。
二、应用玻璃封装技术广泛应用于各种领域中的电子元器件制造中。
比如在航空航天领域中,它可以被用于制造高可靠性的微波管、红外探测器和光学传感器等设备;在医疗领域中,它可以被用于制造高精度的生物传感器和医疗设备等;在能源领域中,它可以被用于制造高温稳定性好的太阳能电池板和光伏组件等。
三、优缺点1. 优点:(1)高温稳定性好:玻璃封装技术可以耐受高温环境下的使用,因此适用于许多需要长时间工作的电子元器件。
(2)耐腐蚀性强:玻璃封装技术的材料具有很强的耐腐蚀性,可以抵御化学物质对器件的侵蚀,从而延长器件寿命。
(3)密封性好:玻璃材料具有良好的密封性能,可以有效地隔离外界环境对器件的影响。
(4)可靠性高:由于玻璃材料具有较高的机械强度和稳定性,因此玻璃封装技术制造出来的电子元器件具有较高的可靠性和稳定性。
2. 缺点:(1)成本较高:相比其他封装技术,玻璃封装技术的成本较高,因为它需要使用高温加工和特殊材料。
(2)制造难度大:玻璃封装技术的制造难度较大,需要高精度的加工设备和技术人员。
四、结论综上所述,玻璃封装技术是一种非常重要的电子元器件封装技术。
它具有高温稳定性好、耐腐蚀性强、密封性好等优点,可以广泛应用于航空航天、医疗、能源等领域中。
虽然它存在一些缺点,比如成本较高、制造难度大等问题,但是随着科学技术的不断发展和进步,这些问题将会逐渐得到解决。
玻璃金属封接技术在电子器件制造中的应用
金属电极制备
材料选择:选择合 适的金属材料,如 金、银、铜等
清洗处理:对金属 材料进行清洗处理, 去除表面的氧化层 和杂质
镀膜处理:对金属 材料进行镀膜处理, 提高其导电性和抗 氧化性
切割成型:将金属 材料切割成所需的 形状和尺寸
烧结处理:将金属 材料进行烧结处理, 提高其强度和耐用 性
检测验收:对金 属电极进行检测 验收,确保其质 量和性能达到要 求
20世纪50年代,玻璃 金属封接技术逐渐成 熟,广泛应用于电子
器件制造
20世纪80年代,玻璃 金属封接技术不断创 新,提高了电子器件
的性能和可靠性
21世纪初,玻璃金属 封接技术在电子器件 制造中占据重要地位, 成为不可或缺的技术
之一
应用领域
电子器件制造:如集成电路、传感器、光电器件等 航空航天:如航天器、航空器等 医疗设备:如医疗仪器、医疗器械等 汽车行业:如汽车电子、汽车零部件等
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玻璃金属封接技术的应用前景 与展望
在5G通信领域的应用前景
5G通信技术的快速发展对电子器件提出了更高的要求 玻璃金属封接技术在5G通信领域具有广泛的应用前景 玻璃金属封接技术可以提高电子器件的性能和可靠性 玻璃金属封接技术在5G通信领域的应用将推动电子器件制造业的发展
在新能源汽车领域的应用前景
特点
封装材料:玻璃金属 封接技术采用玻璃和
金属作为封装材料
封装工艺:玻璃金属 封接技术采用高温熔 融、压力成型等工艺
进行封装
封装效果:玻璃金属 封接技术能够实现高 温传感器的密封、保
护、散热等功能
电力电子器件封装
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玻璃与金属封接的原理
玻璃与金属封接的原理玻璃与金属封接是一种常用的工艺,广泛应用于电子器件、光学仪器、航天航空等领域。
其原理是通过将玻璃与金属材料进行结合,实现密封、固定和导电等功能。
本文将从玻璃与金属的物理特性、封接方法和封接原理三个方面进行详细介绍。
一、玻璃与金属的物理特性玻璃是一种非晶态固体材料,具有透明、硬度高、耐腐蚀等特点。
而金属是由金属元素构成的晶态固体,具有导电性、导热性和可塑性等特点。
玻璃与金属在物理特性上存在较大差异,因此要实现有效的封接,需要考虑两者之间的互补性。
二、玻璃与金属的封接方法常用的玻璃与金属封接方法主要包括焊接、粘接和熔封等。
其中,焊接是通过高温加热使金属熔化,并与玻璃形成一体;粘接是利用胶水或粘合剂将玻璃与金属粘合在一起;熔封是将金属材料加热至熔点,使其渗入玻璃表面,并冷却固化。
这些封接方法各有优缺点,根据具体需求选择合适的封接方法。
三、玻璃与金属的封接原理1. 焊接封接原理焊接封接是通过加热金属材料,使其熔化并与玻璃发生化学反应,形成牢固的结合。
焊接封接的关键在于选择合适的焊接材料和焊接参数。
常用的焊接材料包括金属焊丝、钎料等,通过控制焊接温度和时间,使焊接材料与玻璃和金属之间形成良好的结合。
2. 粘接封接原理粘接封接是利用胶水或粘合剂将玻璃和金属黏合在一起。
粘接封接的关键在于选择合适的胶水或粘合剂,并进行适当的表面处理。
常用的粘接剂有环氧树脂、聚氨酯胶等,通过涂覆或注射的方式使粘接剂充分接触玻璃和金属的表面,形成粘结力。
3. 熔封封接原理熔封封接是将金属材料加热至熔点,使其渗入玻璃表面并冷却固化。
熔封封接的关键在于控制熔化温度和时间,使金属与玻璃之间形成均匀的结合。
常用的熔封材料有锡、铅、铝等,通过加热金属材料和玻璃的接触面,使熔化的金属渗入玻璃表面的微小孔隙中,冷却后形成封接。
玻璃与金属封接的原理是通过焊接、粘接或熔封等方法,将玻璃与金属进行结合,实现密封、固定和导电等功能。
玻璃基板封装技术介绍
玻璃基板封装技术介绍嘿,大家好,今天咱们聊聊一个听起来有点高大上的话题——玻璃基板封装技术。
别担心,不会让你觉得像上课一样枯燥。
我们就轻轻松松聊聊,像在咖啡店里闲聊那样。
什么是玻璃基板封装呢?说白了,这就是把电子元件放在玻璃基板上,然后用一些技术把它们封起来。
听起来简单,但其实其中的门道可多了。
想象一下,你的手机屏幕,亮晶晶的,对吧?就是这种玻璃基板给它带来了清晰的显示效果。
哎,这可不是随便找块玻璃就行的,得有讲究。
像什么耐高温、抗冲击,甚至防水,这些都是要考虑的。
再说说为什么选择玻璃。
玻璃的透光性那是相当不错的。
咱们都知道,光线透过玻璃,就像那小猫咪追着光点一样,灵活又好看。
玻璃基板还特别耐用,不容易划伤,想想你用手机时的种种“摔跤”经历,玻璃基板能给你更多的保护。
再加上,玻璃的热稳定性也不错,不怕热,不怕冷,这简直就像那种不怕风雨的英雄一样,挺身而出。
要说的就是封装过程了。
这可是个技术活,听起来简单,做起来可不容易。
先是要把电子元件整齐地放在玻璃基板上,得用点技术把它们固定住。
就像是搭积木,得小心翼翼,不能掉了。
然后,还得用粘合剂把元件和基板牢牢粘住,这时候可得小心,不然就像做菜时盐加多了,整锅都毁了。
得把这些元件给封上,防止灰尘和水分跑进去。
这就像给你的电子玩具穿上盔甲,保护得妥妥的。
说到这里,可能有人会问,哎,玻璃基板封装技术有什么用呢?嘿,这可多了去了。
手机、电脑、电视,这些你天天用的电子产品,全靠这个技术支撑着。
没有它,可能你早就得忍受那种模糊的屏幕了。
还有一些高端设备,比如医疗仪器、工业设备,玻璃基板封装的角色更是不可或缺。
没有它,很多高科技产品可能就得“停运”了。
技术在不断进步,玻璃基板封装也不例外。
现在有一些新技术正在被开发,比如3D封装技术。
这听起来是不是很炫酷?就像在拼图游戏里,把那些零散的块拼在一起,最终呈现出一个完美的图案。
这种技术让我们能把更多的功能集成到更小的空间里,简直是科技的魔法。
真空玻璃金属封接工艺
真空玻璃金属封接工艺真空玻璃金属封接工艺是一种用于制备高质量真空器件的技术,主要应用于半导体、光电、航空航天、医疗等领域,能够在真空环境下,将金属和玻璃进行可靠、稳定的封接,达到密封、保温、隔热和抗氧化的效果。
本文将对真空玻璃金属封接工艺的原理、特点、应用以及未来发展进行详细介绍。
一、原理真空玻璃金属封接是利用真空高温环境下,玻璃和金属能够发生特殊的化学反应,形成氧化物和金属离子在表面的吸附,进而形成一个非常稳定的金属玻璃复合材料。
通过高真空度下的加热和冷却过程,使金属和玻璃在分子水平上进行结合,从而保证了真空器件的密封性和稳定性。
二、特点1.高温环境下的稳定封接:真空高温下可以使金属和玻璃的化学反应被最大限度的拓展和利用,并且其反应温度和热量仅仅能够在局部出现,从而制备出来的器件具有非常高的稳定性和可靠性。
2.适用范围广:真空玻璃金属封接技术是通用,可用于制备各种型号尺寸的真空器件,如真空管、真空电容器、真空泵、真空仪表等。
3.优异的氧化和腐蚀防护性能:由于在真空高温环境下,玻璃和金属的反应会形成一层非常稳定的氧化物层,从而有效的保护了器件的结构材料,延长了器件的使用寿命。
4.密封性好:通过真空玻璃金属封接技术制备的器件具有良好的密封性,在使用过程中没有泄露情况,保证了其高可靠性以及稳定性。
三、应用真空玻璃金属封接技术已经广泛应用于半导体、光电、航空航天、医疗等领域,其中最为典型的应用就是在真空电子器件、真空管、真空泵、真空仪表等领域。
随着科技的不断发展和进步,真空玻璃金属封接技术还将逐渐的进入更多的领域,如汽车制造业、核功率等高科技领域。
四、未来发展随着科技的不断进步和发展,真空玻璃金属封接技术将不断的拓展其应用范围,尤其是在高端智能装备、航空航天和国防军工等领域的应用还将逐步得到拓展和提高,同时随着真空器件制造的量越来越大,真空玻璃金属封接工艺的自动化、智能化发展也变得日益重要。
总体而言,真空玻璃金属封接技术的未来发展方向将越来越集中在高端、智能化发展方向上,会为相关领域的技术升级和产业发展带来更好的发展机遇和成长空间。
1玻璃与金属的封接机理
1玻璃与金属的封接机理从金属外壳的外形、几何尺寸、引线(脚)数以及引出形式,其中零件可谓五花八门、成千上万种,但按其封接应力(熔封型式)而言,主要是匹配封接和失配封接,究其封接机理将涉及到二个方面的问题:1.1 玻璃与金属的润湿(浸润)问题1.1.1润湿问题这里所谓的润湿问题则是指玻璃与金属的结合力问题,要想达到玻璃与金属的良好密封,就必须使两者有良好的润湿性。
玻璃与金属的润湿同液体对固体表面润湿的道理-样,即如水滴与物体接触时常出现的两种状况一种是水滴在荷叶上呈圆球形,其润湿角θ接近180℃(见图1)这种润湿显然是不好的;另一种是水滴落在木板上呈扁平形,其θ角近似于0° (见图2),这便是很好的润湿。
1.1.2氧化物结合学说这种学说认为:玻璃是由多种氧化物所组成,在封接过程中,金属表面的氧化物能熔人玻璃内,从而成为玻璃成分的一部分,由此获得良好地密封。
但该学说未能对高价氧化物能存在于玻璃成分中,并不能与玻璃做到很好的封接作出解释,而电力结合学说则从金属氧化物属于离键晶体结构的观点出发对其作了相应的解释。
1.1.3电力结合学说这种学说认为:金属表面形成低价氧化物时,金属内层价电子并不参加化合作用,而形成高价氧化物时,金属内层价电子将参加化合作用。
因此,金属氧化物的离子半径大小是随金属化合价的高低而不同。
在高价氧化物时,由于金属离子半径小,被氧离子紧密包围,使金属离子不能与玻璃中的正负离子很好地结合。
当形成低价氧化物时,由于金属离子和周围的氧离子之间形成较大空隙,其电力线可以延伸出来,与玻璃中的正负离子获得最大的结合力和最小的排斥力,从而得到满意的封接(见图3)。
a.润湿角与金属化合价间关系曲线;b.金属表面形成高价氧化物时与玻璃的电力线结合关系图;c.金属表面形成低价氧化物时与玻璃的电力线结合关系图;d.金属表面没有被氧化时与玻璃电力线结合关系曲线。
由以上的分析告诉我们,在金属表面形成低价氧化层才能获得玻璃与金属的良好润湿效果。
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玻璃金属封装的作用及其意义时间: 2010年06月28日来源:书籍作者: huatian 浏览次数: 376有人说外壳是元器件的躯干与四肢,亦有人说外壳与芯片是唇与齿、皮与肉的关系。
总之,人们的共识是:外壳不仅是封装芯片的外衣,对其起有支撑(电连接、热传导、机械保护等)作用,同时亦是元器件的组成部分。
外壳质量的好坏与元器件的质量与可靠性密切相关。
众所周知,气密性既是外壳亦是元器件的重要指标之一,气密性不好会使外界水汽、有害离子或气体进入元器件的腔体内而产生表面漏电,"结"发生变化、参数变坏等失效模式(据报导,由于腔体内湿气含量大而导致元器件失效的比例为总失效率的26%以上)。
在GJB548A的方法1014A密封中,对未封盖外壳的气密性作了试验条件A4的规定,其失效判据:若无其它规定,如果"测量的漏率"Rl超过1×10-3 Pa·cm3/s(氦)时,则器件(外壳)应视为失效。
本文仅就玻璃与金属的封接机理及原材料、工艺方面与气密性相关因素谈谈个人看法,供有关人员了解、参考。
1玻璃与金属的封接机理从金属外壳的外形、几何尺寸、引线(脚)数以及引出形式,其中零件可谓五花八门、成千上万种,但按其封接应力(熔封形式)而言,主要是匹配封接和失配封接,究其封接机理将涉及到二个方面的问题:1.1 玻璃与金属的润湿(浸润)问题1.1.1润湿问题这里所谓的润湿问题则是指玻璃与金属的结合力问题,要想达到玻璃与金属的良好密封,就必须使两者有良好的润湿性。
玻璃与金属的润湿同液体对固体表面润湿的道理-样,即如水滴与物体接触时常出现的两种状况一种是水滴在荷叶上呈圆球形,其润湿角θ接近180℃这种润湿显然是不好的;另一种是水滴落在木板上呈扁平形,其θ角近似于0°,这便是很好的润湿。
1.1.2氧化物结合学说这种学说认为:玻璃是由多种氧化物所组成,在封接的过程中,金属表面的氧化物能熔入玻璃内,从而成为玻璃成分的一部分,由此获得良好地密封。
但该学说未能对高价氧化物能存在于玻璃成分中,并不能与玻璃做到很好的封接作出解释,而电力结合学说则从金属氧化物属于离键晶体结构的观点出发对其作了相应的解释。
1.1.3 电力结合学说这种学说认为:金属表面形成低价氧化物时,金属内层价电子并不参加化合作用,而形成高价氧化物时,金属内层价电子将参加化合作用。
因此,金属氧化物的离子半径大小是随金属化合价的高低而不同。
在高价氧化物时,由于金属离子半径小,被氧离子紧密包围,使金属离子不能与玻璃中的正负离子很好地结合。
当形成低价氧化物时,由于金属离子和周围的氧离子之间形成较大空隙,其电力线可以延伸出来,与玻璃中的正负离子获得最大的结合力和最小的排斥力,从而得到满意的封接。
a.润湿角与金属化合价间关系b. 金属表面形成高价氧化物时与玻璃的电力线结合关系图c. 金属表面形成低价氧化物时与玻璃的电力线结合关系;d. 金属表面没有被氧化时与玻璃电力线结合关系。
由以上的分析告诉我们,在金属表面形成低价氧化层才能获得玻璃与金属的良好润湿效果。
1.2膨胀系数问题这里所谓的膨胀系数问题则是指在熔封过程中[主要是室温至应变点(T g)温度范围内]玻璃与金属的膨胀系数应尽可能达到一致,原则上两者膨胀系数之差"Δα"应不大于10%,这时,便可获得最小的封接应力(既无害应力),从而获得良好的密封效果。
鉴于玻璃能承受较大的压应力,因此,在设计外壳和选择材料时,往往希望外层金属的膨胀系数略高于中间玻璃,中间玻璃的膨胀系数略高于中心金属(引出线、管)即遵循α外金≥α中玻≥α内金的原则。
在匹配封接中,常用的封接材料是4J29柯伐合金与钼组玻璃相封接GBN97中规定4J29合金的平均线膨胀(20℃~400℃) α:4.6~5.2×10-6℃/;SJ/T10587中规定DM-305的α:48~50×10-7/℃;规定DM-308的α:47-49×10-7/℃;有资料报导:当封接温度为970℃时,DM-305的润湿角为150,DM-308的润湿角为300。
(从玻璃强度耐热度及TK-100点来看,DM-308玻璃略优于DM-305玻璃)。
由以上的介绍告诉我们,选择。
系数的一般原则及匹配封接可获得无有害应力的高强度封接,有助于获取良好的气密封接。
在失配封接中,对于α系数的选择原则是α外金α中玻<α内金,应用的是压缩封接原理即保证外部金属对中间玻璃产生较大的径向压应力(足以抵消内金属对中间玻璃所产生的径向拉应力),最终保证(极易产生漏气部位)内金属与中间玻璃的封接处达到玻璃受到三向压应力,从而提高气密性。
笔者在《半导体技术》1990年1期发表了《压缩封接及其应力计算公式简介》一文,故不对失配封接赘述。
2.与气密性相关的因素及注意事项封接机理必须指导工艺,因此优选工艺、严格控制工艺(包括原材料的控制)才能使封接件获得良好的润湿和最小的封接应力,从而保证其良好的气密性。
2.1原材料必须严格检查控制2.1.1原材料必须符合标准规范的规定①有资料表明,在某批玻璃中的某种氧化物含量超出1.4%,结果封接温度提高了100℃,封接质量依旧不好,因此严格材料的检查及批使用前的小样工艺试验是必要的;②原材料的杂质含量必须严格控制,有资料表明,4J29柯伐合金中钛含量达到0.1%时,既使合金中碳量在0.01%,封接时亦会产生有害的封接(密集串状)气泡。
2.1.2金属的表面状态应加以控制用于电子封接的金属材料其表面质量必须控制。
①表面状态必须良好,不应有划痕、拉伤等缺陷;②表面粗糙度应有相应规定。
表面状态不好将影响玻璃与金属的润湿效果,并会导致产品气密性下降。
2.2 优化工艺、严格工艺2.2.1金属的烧氧退火①为了消除封接时在柯伐与玻璃界面处产生有害(密集串状)气泡,应在高温、湿氢中对金属零件进行去气、脱碳;②有资料介绍,经1100℃×15~30min的处理后,金属中含碳量可降至0.01%,封接时极少出现气泡;③为了达到良好的脱碳、去气作用,烧氢退火的温度必须高于封接温度30℃~50℃;④柯伐合金在1050℃时,晶粒度会发生急骤长大,在以后的钎焊、电镀过程中不仅会降低引线强度,亦会导致慢性漏气(晶粒度不宜低于5级);⑤推荐烧氢退火规范1000℃~1050℃×20min(可根据金属件的几何尺寸、形状及模具结构对温度作适当调整)。
注:a.热处理后的金属件应妥善保存,且不应久放。
b.新的石墨模具亦可采用退火规范上限温度在N2或H2中进行。
2.2.2金属的预氧化封接时往往采用中性气氛N2或微还原气氛N2+H2(微量),为了达到玻璃与金属的良好润湿,对金属必须进行预氧化处理。
①金属氧化物必须均匀致密;②氧化层必须与金属紧密粘附;③氧化层厚度应加以控制;氧化层不宜过厚,亦不能过薄,否则均可能导致漏气。
a.当氧化层太厚时,封接时氧化层不能完全渗入玻璃中,由此氧化层会形成多孔路径(漏气源),同样,过厚的氧化层易从柯伐基体上剥落,致使氧化层与底金属分离,因此达不到润湿密封作用。
b.当氧化层过薄时,玻璃与柯伐封接时不可能有良好的润湿,不仅封接强度差,亦将会在外力作用下,产生引线与玻璃封接处漏气。
c.有资料介绍,柯伐合金最适当的氧化层厚度是200~800nm(测厚法)或d.0.03mg~0.07mg/cm2(称重法)。
生产中多以氧化层的颜色判断,如规定为兰色斗兰黑色(微还原或中性气氛是前提条件)。
④推荐预氧化规范:800℃× 10min(空气或湿N2中)。
2.2.3 封接温度封接温度、时间、气氛俗称封接中的三要素,三者相辅相成,绝不可孤立对待。
一般对封接气氛采用中性氮气,亦有采用N2+H2(微量)的微还原气氛(笔者认为,若有4个9干燥N:气氛为宜)。
在固定气氛前提下,温度与时间对封接而言,温度又是主导方面。
温度高点,时间可短点;温度低点,时间则可长点;可根据产品结构,装配方式、几何尺寸而定,总之,要保证获得符合要求的良好封接外观。
但温度的高低亦是有限度的,一般以无封接外观废品为准,例如:①温度过低,玻璃的粘度大,则流动性差,往往会产生漏洞、鼓坯、不平、不光滑的外观(当封接外形达到要求时则就不属温度偏低了),同时亦会因温度低、润湿性差而产生封接强度低,可能导致产品漏气;②温度过高,玻璃的流动性好,易产生流玻(扑玻)、玻点(珠)同时亦会因温度过高使玻璃、金属中释放出气体,而产生封接(串状)气泡,导致封接强度差,封接件漏气;③推荐封接温度范围:970℃~1020℃,对于掺Cr2 O3或进行某种改性的钼组玻璃,亦可对温度作以适当调整;④封接后封接界面亦应有颜色控制,有报导要求呈灰色,如若呈银白色则为氧化不足,如呈黑色则为氧化过重(多为封接时间过长或返烧产品L可采取解剖法观察玻璃与金属的粘附情况。
2.2.4电镀①功率型、大腔体外壳仅适于挂镀;②底板镀层硬度、厚度不宜过大,否则会影响封盖质量;③底板镀层金属尽可能熔点低一些,过高会影响封盖质量,对底座的引线局部镀金应加以研究。
3.对分析漏气的几点思路应针对外壳漏气的失效模式、不同情况作不同的分析,粗略提出几点分析:3.1.1 多品种普遍产生漏气①应检查原材料的使用及原材料的质量;②查工艺规范,重点工序(熔封)是否发生了变化。
3.1.2单一品种较大比例漏气①若未经鉴定的新产品则应查结构设计及工艺的合理性;②加工零件的一致性如何。
(预氧化、玻坯、金属件尺寸及装配效果、零件外观质量)。
3.1.3环境试验后漏气①工艺不合理,内应力大;②玻璃强度不好;③玻璃热稳定性差。
3.1.4封盖后漏气①底座封接质量不好;②座、盖配合尺寸不好;③座、盖硬度大;④座镀层过厚、熔点偏高;⑤封盖模具问题(结构尺寸及粗糙度);⑥封盖规范控制不合理。
对于严重漏气问题,一则应根据不同失效模式,有针对性地查找原因,做相应工艺试验,同时亦应借助科学的手段对失效样品进行解剖分析:如金相法检查金属晶粒度、氧化层的厚度;用电子衍射测定氧化层的组织成分;用探针记录玻璃与金属的熔封界面状况等,将有助于原因的分析。
4.结束语气密性技术的研究需要不断积累实践经验的同时亦应注重提高理论分析能力,达到二者的结合(除技术问题之外、加强生产管理及质量监督控制亦是非常重要的一个方面)。
随着器件发展的需要,对外壳气密性要求亦在提高,对于空间工程要来说,漏率"在10-3Pa*cm2/s,而在海缆工程中则提出达到10-5Pa·cm3/s的要求,尤其是功率器件的发展,提出长寿命、高可靠、高精度的要求。
显然,传统封存在有如下不足:①玻璃的机械强度较差,易产生漏气或慢漏气;②常用金属材料电阻系数偏大,因而导致引线压降偏大,影响输出功率;③常用金属材料热传导系数偏小,导热性差,将会降低功耗;④常用的金属居里点温度偏低,钼组玻璃的应变点温度偏低,将会使后封装工序中的加工温度受到限制。