可伐合金在模擬n2h2o氣氛下氧化對封接的影響(已修改)
2025-01-27 01:55 本頁面
【正文】 可伐合金在模擬N2/H2O氣氛下氧化對封接的影響羅大為 冷文波 沈卓身北京科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，北京 100083（20070521被收錄）摘 要：研究了可伐合金在模擬現(xiàn)場氣氛下氧化對可伐合金玻璃封接的影響。將可伐合金底盤和引線在1000℃下露點(diǎn)分別為0℃，10℃和20℃的N2氣氛中進(jìn)行不同時(shí)間的氧化，可伐合金表面會(huì)產(chǎn)生Fe2O3和Fe3O4兩種氧化產(chǎn)物，并且隨著露點(diǎn)和氧化時(shí)間的增加，所生成的Fe2O3的數(shù)量相應(yīng)增多。再將氧化膜與硅硼硬玻璃在1030℃下加熱20min進(jìn)行熔封。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：氧化產(chǎn)物的類型和數(shù)量會(huì)直接影響封接的質(zhì)量。隨著氧化產(chǎn)物的增加，玻璃絕緣子上的氣泡會(huì)更加嚴(yán)重，玻璃沿引線的爬坡高度也隨之增加，并且，熔融玻璃液對可伐合金引線的腐蝕也將會(huì)由整體向局部發(fā)展。關(guān)鍵詞：可伐合金；氧化；封接；玻璃；電子封裝1 引言 由于可伐合金在0400℃下的熱膨脹系數(shù)與硅硼硬玻璃非常相近[1]，可伐合金被廣泛應(yīng)用于電子封裝的玻璃金屬的封接中。而合金本身并不能與玻璃封接，因此玻璃與金屬的封接實(shí)際上是通過熔融玻璃與可伐合金表面的氧化膜來進(jìn)行的。合金底盤和引線要首先在濕氫氣氛中脫碳和除氣，然后在低氧化氣氛中預(yù)氧化，最后在惰性氣氛中與玻璃微珠進(jìn)行封接[24]。 已有實(shí)驗(yàn)研究了可伐合金在1000℃N2氣氛模擬現(xiàn)場下露點(diǎn)分別為0℃，10℃和20℃時(shí)的氧化行為。結(jié)果顯示可伐合金表面的氧化產(chǎn)物除了Fe3O4外還有Fe2O3，并且在低露點(diǎn)和長氧化時(shí)間條件下α Fe2O3的數(shù)量甚至?xí)^Fe3O4[5]。作者研究了在同一封接過程中可伐合金底盤和引線在上述條件下氧化對可伐合金硅硼玻璃封接質(zhì)量的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)封接質(zhì)量基本取決于可伐合金表面氧化物的類型和數(shù)量，它們能顯著增加電子封裝的可靠性。2 實(shí)驗(yàn) 某廠生產(chǎn)的HD10平底雙列金屬封裝用可伐合金底盤，主要成分ω(Ni)為29%，ω(Co)為18%，其余為Fe；尺寸為30 mm15mm1mm，封接玻璃為BHG/K高硅硼玻璃熟坯。 先將可伐合金底盤和引線在1050℃，從室溫下（約25℃）飽和水蒸氣中通過的N2氣氛下進(jìn)行脫碳處理。 再將可伐合金底盤和引線在1000℃，露點(diǎn)分別為0℃，10℃和20℃的N2氣氛下，分別氧化5，10，15，30，45和60min，并且這1
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