可伐(
KOVAR零件)合金(4J29)作為電子封裝行業中最(zuì)常用的金(jīn)屬外殼(ké)材料,由於其(qí)具有與鉬(mù)組玻璃最為接近的線膨脹係數,以及在與鉬組玻璃(lí)封(fēng)接(熔封)過程中能產(chǎn)生(shēng)最小(xiǎo)的封接應力,從而獲得良好(hǎo)的氣密性。為使金屬管(guǎn)殼能達(dá)到氣密性封接(jiē),在整個封接工藝中,退火工序無疑起著一(yī)個承上啟下的重要作(zuò)用,它(tā)既消除了金屬零件在前序——製造加工中產生的內應力(lì),又為金屬零件在後續工序——封(fēng)接工序(xù)的實施作好了材料組(zǔ)織上的準備。
2 退火目的
可伐外殼(ké)在封接前的退火的目的主要(yào)在於:
(1)消(xiāo)除機械加工應力。可伐在冷加工發生塑(sù)性形變時(shí),其中約有施(shī)加(jiā)能量的10%~15%轉化(huà)為內能[1],即通常所說的內應力,從而使可伐材料組織處於一種不穩定的狀態中,在室溫下,這種狀態能維持相當長的時間而不致發生明顯的(de)變化。若一旦對它加熱,將發生一係列的組(zǔ)織和性能的變化,使其材料組織趨向一種穩定的狀態,這種組織和性能的變化(huà),特別是組織結構的變化反映在封接(jiē)麵上,就是高溫封接中對鉬組玻璃的拉應(yīng)力,可(kě)能會導致玻璃產生微小裂紋而漏氣;
(2)消除加工硬化。可伐零件在冷加工製造成型的過程中,由(yóu)於內部(bù)的(de)材料組織(zhī)發生(shēng)晶粒拉長、晶粒破碎等缺陷(xiàn),使晶體缺陷大量增加,位錯密度增大。位錯與位錯之間的(de)距離越小,彼此之(zhī)間的幹擾越大,其周圍的晶格發生的畸變就越(yuè)大,每個位錯線都存在一個應力場,位錯與位錯通過各自的應(yīng)力場相互作用,使可伐的硬度(dù)、彈性增(zēng)加,而塑性下(xià)降,也就是加工硬化。加工硬(yìng)化若不消除(chú),在高溫封接時,位錯與位錯之間相互作用的應力場將會因晶體的回複或再結晶而(ér)被(bèi)打破,失去平衡,這也對金屬與玻璃的封接有一定的應力影(yǐng)響;
(3)使(shǐ)材料組(zǔ)織(zhī)均勻、細化、穩定、一(yī)致(zhì);
(4)金(jīn)屬表(biǎo)麵脫碳。碳作(zuò)為一種還原(yuán)物質,具有強烈的還原性,在高溫(wēn)下會奪氧生成(chéng)C0,因(yīn)而會在金屬與玻璃的封接麵(miàn)或(huò)玻璃中(zhōng)產生氣泡,不僅降低了金屬與玻璃的封接強度,也嚴重地影響了玻璃的性(xìng)能,這(zhè)在封接工藝中是絕不(bú)允許的;
(5)去除內部吸附氣體。
除上述(shù)五種作用外,在(zài)適當的(de)氣氛中進行(háng)高溫熱處理,還具有進一步清潔金屬零(líng)件的作用。