玻璃与可伐合金封接玻璃粉

玻璃与可伐合金封接玻璃粉

可伐合金与玻璃封接广泛运用于微电子金属封装,电真空元器件如发射管、振荡管、引燃管、磁控管、晶体管、密封插头、继电器、集成电路的引出线、底盘、外壳、支架、继电器、接插件、太阳能光热发电用的高温真空集热管、激光器等有气密性要求的玻璃封接场合。由于玻璃与可伐合金并不浸润，因而一般都是通过可伐合金表面的氧化膜与玻璃的浸润融合实现气密封接。

国内相关封装厂的实际生产工艺大都如下：可伐合金在高温湿氢中脱碳除气----可伐合金引线和底盘表面预氧化处理---可伐合金引线和底盘与玻坯装架----可伐合金与玻璃高温熔封。这种封接方法最大问题是工艺复杂，可伐合金需要多次经历高温，浪费资源，而且产品都是在不可控条件下完成封接的，导致封接质量得不到保障，产品的一致性差。

基于这样的问题，用于玻璃与可伐合金低温封接的玻璃粉，指标如下：

项目单位指标

牌号：BD-83

热膨胀系数（Tr-250℃）*10-7/℃60-80

平均粒径µm 5.0±1.0

流动柱直径mm25±2.0

软化温度℃390±10

封接温度℃420-600可选

封接时间min10±5

烧成后颜色黑色或绿色

结晶型OR非结晶型非结晶型

外观与性状灰色或淡绿色粉末

是否含铅是

主要成分PbO、B2O3、Al2O3、SiO2、TiO2

用途用于金属-玻璃封接

致所有用户：

目前，玻璃与金属的封接方式有两种：匹配封接和压缩封接。

匹配封接是选用膨胀系数比较接近的玻璃和金属（在常温到玻璃软化温度范围内），在高温封接后的逐渐降温退火冷却过程中使玻璃和金属收缩保持一致，从而减少由于玻璃与金属收缩差而产生的内应力，避免开裂现象。

压缩封接是指选用的金属材料的膨胀系数比玻璃膨胀系数大，在封接冷却时由于金属收缩比玻璃收缩大，从而使金属对玻璃产生一个压应力（利用玻璃承受抗压能力远大于金属抗拉能力的特性），以此达到封接目的。目前的压缩封接工艺还有待完善。封接所选取的材料和控制参数都有待进一步探讨，而且采用压缩封接存在电性能较差的致命弱点。

玻璃与金属封接过程是一个复杂的物理化学反应过程。必须根据整个封接过程中玻璃与金属氧化反应来确定烧结参数。除了要保证玻璃在固化过程中的膨胀系数与金属膨胀系数基本保持一致外，金属预氧化、玻璃液粘度变化、二次再结晶及冷却时的玻璃分相现象都必须充分考虑。

关于太阳能真空集热管的封接

因为玻璃管内管吸收太阳光，比较热，膨胀；外管由于真空的存在，温度较低，不膨胀，这样，真空管自身应力形成，容易涨破。一般市面上解决方案为两种，一种是竹节状，一种是螺旋状。但是，这两种基本都不是很牢靠，玻璃制品，容易破碎。

另一种的玻璃金属封接直通管，使用内部为金属管道，外部用玻璃保持真空，金属部分用波纹管来抵消膨胀。此种真空管安全系数大大提高，关键在于玻璃跟金属的熔合状态不容易形成，一般用作玻璃-金属融封和压封两种。比较牢靠的是熔封，此类真空管用于槽式光热发电比较多。

关于玻璃与金属的膨胀系数以及如何选择封接基材

玻璃与金属的膨胀系数主要决定于材料成份。只要选定了玻璃牌号和金属牌号，其膨胀系数也就确定了。

金属材料通常选用4J29铁镍钴可伐合金（Fe54％、Ni29％和Co17％），其膨胀系数为4.7×10－6/℃。与4J29进行匹配封接的玻璃牌号主要有DM-305、DM-308、DM-320等。由于它们的成份不相同,在封接时温度和时间的参数也不相同，而且所选材料牌号不同而封接后效果也有差异。例如，在同等工艺条件下，选用DM-305玻璃封接后其绝缘电阻和耐压强度都要好于DM-308玻璃。而DM-308玻璃封接后其封接结合力比DM-305强。