?可伐(
KOVAR零件)合金(4J29)作為電子封裝行業(yè)中最常用的金屬外殼材料,由于其具有與鉬組玻璃最為接近的線膨脹系數(shù),以及在與鉬組玻璃封接(熔封)過程中能產(chǎn)生最小的封接應(yīng)力,從而獲得良好的氣密性。為使金屬管殼能達(dá)到氣密性封接,在整個封接工藝中,退火工序無疑起著一個承上啟下的重要作用,它既消除了金屬零件在前序——制造加工中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力,又為金屬零件在后續(xù)工序——封接工序的實(shí)施作好了材料組織上的準(zhǔn)備。
2 退火目的
可伐外殼在封接前的退火的目的主要在于:
(1)消除機(jī)械加工應(yīng)力??煞ピ诶浼庸ぐl(fā)生塑性形變時,其中約有施加能量的10%~15%轉(zhuǎn)化為內(nèi)能[1],即通常所說的內(nèi)應(yīng)力,從而使可伐材料組織處于一種不穩(wěn)定的狀態(tài)中,在室溫下,這種狀態(tài)能維持相當(dāng)長的時間而不致發(fā)生明顯的變化。若一旦對它加熱,將發(fā)生一系列的組織和性能的變化,使其材料組織趨向一種穩(wěn)定的狀態(tài),這種組織和性能的變化,特別是組織結(jié)構(gòu)的變化反映在封接面上,就是高溫封接中對鉬組玻璃的拉應(yīng)力,可能會導(dǎo)致玻璃產(chǎn)生微小裂紋而漏氣;
(2)消除加工硬化。可伐零件在冷加工制造成型的過程中,由于內(nèi)部的材料組織發(fā)生晶粒拉長、晶粒破碎等缺陷,使晶體缺陷大量增加,位錯密度增大。位錯與位錯之間的距離越小,彼此之間的干擾越大,其周圍的晶格發(fā)生的畸變就越大,每個位錯線都存在一個應(yīng)力場,位錯與位錯通過各自的應(yīng)力場相互作用,使可伐的硬度、彈性增加,而塑性下降,也就是加工硬化。加工硬化若不消除,在高溫封接時,位錯與位錯之間相互作用的應(yīng)力場將會因晶體的回復(fù)或再結(jié)晶而被打破,失去平衡,這也對金屬與玻璃的封接有一定的應(yīng)力影響;
(3)使材料組織均勻、細(xì)化、穩(wěn)定、一致;
(4)金屬表面脫碳。碳作為一種還原物質(zhì),具有強(qiáng)烈的還原性,在高溫下會奪氧生成C0,因而會在金屬與玻璃的封接面或玻璃中產(chǎn)生氣泡,不僅降低了金屬與玻璃的封接強(qiáng)度,也嚴(yán)重地影響了玻璃的性能,這在封接工藝中是絕不允許的;
(5)去除內(nèi)部吸附氣體。
除上述五種作用外,在適當(dāng)?shù)臍夥罩羞M(jìn)行高溫?zé)崽幚?,還具有進(jìn)一步清潔金屬零件的作用。