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玻璃金属封装作用及特性说明
时间:2021-03-26 11:34 作者:BACKUPDATA 点击:
金属与玻璃封接广泛使用于微电子金属封装、继电器、接插件、太阳能真空集热管等有真空气密性要求的场合,其中匹配封接大都采用可伐合金和高硅硼硬玻璃

 金属与玻璃封接广泛使用于微电子金属封装、继电器、接插件、太阳能真空集热管等有真空气密性要求的场合,其中匹配封接大都采用可伐合金和高硅硼硬玻璃;但玻璃与可伐合金并不浸润,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的。在实际生产中首先将可伐合金在高温湿氢中脱碳除气,然后对可伐合金表面进行预氧化处理,后将可伐合金引线和底盘与玻坯装架在一起,在高温惰性或微氧化气氛中实现玻璃与可伐合金的紧密结合。大部分学者把对金属-玻璃封接的研究主要集中在对可伐合金氧化的研究,而有关封接(熔封)工艺的研究则真空技术网较少报道。

玻璃金属封接主要应用于真空行业,真空太阳能集热管,航空航天,电子,等。驭光玻璃仪器厂经过的潜心研究钻研,不仅在金属玻璃封接工艺上处于水平,而且在石英与玻璃过渡方面也有着的技术,一道过渡连接的技术在国内只有驭光玻璃能够加工制作。而在玻璃仪器石英仪器制作方面也同样具有的技术。
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、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)。为大家介绍下封接机理的3个参数特点:
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。
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。
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大的结合力和小的排斥力,从而满意的封接。
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。
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