可伐合金外壳激光封焊的裂纹原因分析.pdf

《可伐合金外壳激光封焊的裂纹原因分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、电子工艺技术2012年1月第33卷第1期ElectronicsProcessTechnology45可伐合金外壳激光封焊的裂纹原因分析雷党刚（中国电子科技集团公司第三十八研究所，合肥安徽230031）摘　要：可伐（Kovar）合金作为一种功能材料，在较宽的温度范围内（-80℃～450℃）内膨胀系数与硬玻璃的膨胀系数相近，可以保证材料的匹配封接。主要分析了可伐合金外壳采用激光封焊时焊缝处产生裂纹的原因，并就改善焊接裂纹提出了改进措施，主要措施包括焊接工艺参数的优化、焊接结构的优化设计、焊接前的清洗及热处理。关键词：可伐合金；激光封焊；结晶裂纹；热裂纹；电子封装中图分类号：TN

2、605　文献标识码：A　文章编号：1001-3474（2012）01-0045-05AnalysisofLaserWeldingCracksonKovarAlloyBoxLEIDang-gang(The38thResearchInstituteofCETC,Hefei230031,China)Abstract:TheexpansioncoefficientofKovaralloyasakindoffunctionalmaterialissimilartotheexpansioncoefficientofhardglassinawidetemperaturerange(-80

3、℃~450℃),soKovaralloycanguaranteethematchingsealingoftheMaterials.Mainlyanalyzethereasonsforlaserweldingcracksonkovaralloybox,andputforwardthesolutionstoimproveweldingqualityfromtheoptimizationofweldingparameters,theoptimizedesignofweldingstructural,therinseandheattreatmentbeforewelding.Key

4、words:Kovaralloy;Laserwelding;Crystalcracks;Hotcrack;ElectronicpackagingDocumentCode:AArticleID:1001-3474(2012)01-0045-05可伐（Kovar）合金（4J29）作为电子封装行业缘齐平，只能应用于高电阻材料的矩形或者圆形等规中最常用的金属外壳材料，具有与钼组玻璃最为接则形状的气密封装，对于低电阻材料不适用，不能应近的线膨胀系数，以及在与钼组玻璃封接（熔封）用于不规则形状的盒体的封装，盖板较薄，焊缝较过程中产生很小的封接应力，从而获得良好的气密浅，无法适用于强度要

5、求高的组件盒体的气密封装，[1]性。4J29封接合金作为一种功能材料，在较宽的温适用范围较窄。主要优点是焊接速度快，批量自动化度范围内（-80℃～450℃）内膨胀系数与硬玻璃的操作比较简单，调整参数较少，可在手套箱及惰性气膨胀系数相近，可以保证材料的匹配封接，因此被体环境下进行操作，不需要抽真空，对水氧含量可以广泛地应用于相控阵雷达T/R组件、放大器、微波组进行过程控制，焊缝可承受的温度较高。件、航天继电器、电子管、晶体管和集成电路中做另外可以用于不规则的可伐合金盒体的气密封装[2，3]引线和结构材料。的方法还有激光焊接及锡焊，但都有其优缺点。目前采用可伐合金作为壳体材料的

6、厂家多采用激光封焊与锡焊相比优点主要有：平行缝焊进行壳体的气密封装，封装成品率较高，（1）激光封焊为无接触焊接，不需要焊料焊效率也较快。但是平行缝焊对壳体结构有一定要剂，对封装盒体没有污染，不影响其性能，产品外求，盖板必须位于底座上，而且边缘基本与底座边形美观；作者简介：雷党刚(1979-)，男，硕士，毕业于西北工业大学，高级工程师，主要从事搅拌摩擦焊接、激光封焊和真空钎焊等焊接工艺研究工作。基金项目：国防基础科研项目（项目编号：b1120060474）。电子工艺技术46ElectronicsProcessTechnology2012年1月（2）激光封焊时功率密度高，作用时

7、间短，热始一直到723℃以前。影响区小，焊接时传入盒体内部的热量极少，因而冷裂纹：产生在焊件冷却到300℃以下，焊后数消除了封焊对内部元件及底座上的玻璃绝缘子的不小时。利影响；（2）产生的部位和方向不同（3）激光封焊产品是在氮气中或者其他保护气热裂纹：多数产生在焊缝金属中，少数延伸到体中进行封焊，因而消除了锡焊封壳、充氮气和封基本金属中去，有纵向也有横向。气孔造成的污染，特别是消除了松香的污染，可大冷裂纹：多数产生在熔合线基本金属侧，大多大提高产品的可靠性；数为纵向，少数为横向。（4）激光封焊产品可耐真空冷热浸和真