4J42合金为Fe-Ni系列固定膨胀合金,其热膨胀系数(CTE)与硬玻璃、软玻璃、陶瓷相匹配,可采用玻璃-金属密封工艺进行密封,形成气密外壳;与常用的Al2O3、BeO、LTCC、AlN等电路基板的CTE比较接近;磁性能和电性能优良;机加工、电镀、焊接性能良好;与4J29合金相比,不含较贵的贵金属Co,具有较高的成本优势,成为微电子产品金属封装的常用材料之一。
4J42Invar(因瓦)合金属于恒膨胀合金类别,在一定温度范围内具有类似于软玻璃和陶瓷的线膨胀系数。由于不含稀缺元素Co,价格相对便宜。已逐渐取代可伐合金,广泛应用于发射管、振荡管、点火管、磁控管、电子管、晶体管、密封插头、继电器、集成电路等电真空元件中。引线、底盘、外壳、支架等的玻璃密封。
可伐合金4J42化学成分
可伐合金4J42粉末成型工艺
(1)采用“溶剂脱脂+热脱脂”工艺,可有效快速去除注射坯中的粘结剂。大大缩短PIM因瓦合金产品的生产周期。
(2)粉末注射成型(PIM)工艺得到的4J42因瓦合金的性能为:密度98.5%,30~300℃范围内的平均热膨胀系数为4.5×10-6K-1,漏气率<1.4× 10-9 Pa·m 3·s-1。
(3) PIM 4J42Invar合金的显微组织为稳定的单等轴奥氏体(γ相)。
可伐合金4J42封装外壳的气密性能
采用Nd:YAG脉冲激光焊接4J42合金封装外壳,控制激光输出功率、焊接速度、试件表面处理状态等影响密封性能的工艺参数。可以成功实现外壳的气密密封。
可伐合金4J42线坯热加工工艺
4J42膨胀合金线坯的生产以轧制代替锻打和大卷重高速线材轧制技术代替卧式轧机轧制技术,优化了线坯热加工工艺,取得了以下效果结果:
(1)产品的物理性能和组织性能完全满足技术要求,表明优化工艺可行。
(2)全面提高产品质量,包括表面质量和尺寸精度。
(3)缩短工艺流程,缩短生产周期,提高生产率。
(4)产品良率提高,能耗降低,生产成本大大降低,经济效益十分明显,提高了产品的市场竞争力。
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