Kovar MIM-onderdelen

Introductie van Kovar metalen spuitgegoten onderdelen

Qinhuangdao Zhongwei Precision Machinery Co., Ltd. is een verzameling van spuitgieten van metaal van koperlegering, spuitgieten van metaal op basis van ijzer, spuitgieten van metaal op basis van roestvrij staal, spuitgieten van metaal van aluminiumlegering, spuitgieten van metaal van nikkellegering, metaalinjectie van kobaltlegering spuitgieten, spuitgieten van wolfraamlegeringen Een uitgebreide hightech onderneming die R&D, productie en verkoop van spuitgieten, spuitgieten van gecementeerd carbidemetaal en structurele onderdelen van poedermetallurgie integreert.

product Introductie

1. Implementatienormen: het bedrijf implementeert strikt de ISO9001-, ISO14001-, IATF16949-certificering en de producten zijn geslaagd voor ROHS, FDA EU-certificering, enz.

2. Kovar MIM Parts materiële normen: ISO, GB, ASTM, SAE, EN, DIN, BS, AMS, JIS, ASME, DMS, TOCT, GB

3. Hoofdproces: metaalspuitgieten MIM, poedermetallurgie PM, investeringsgieten, spuitgieten van aluminium

4. Beschikbare materialen voor poedermetallurgie:

Koperlegeringen, ijzerbases, titaniumlegeringen, roestvrijstalen bases, aluminiumlegeringen, nikkellegeringen, kobaltlegeringen, wolfraamlegeringen, gecementeerde carbiden, hydroxylegeringen, zachtmagnetische materialen en 3D-printen kunnen worden aangepast aan de wensen van de klant.

4J29-legering is ook bekend als Kovar-legering. De legering heeft een lineaire uitzettingscoëfficiënt die vergelijkbaar is met die van borosilicaathardglas bij 20-450 graden, een hoger Curie-punt en een goede stabiliteit van de microstructuur bij lage temperaturen.

Voordelen: goede weefselstabiliteit bij lage temperaturen

Toepasselijke instrumenten: instrumenten die kwikontlading bevatten

Materiaalsoort: 4J29

Technische norm: "Fe-Ni-Co glasafdichting legering 4J29 en 4J44 technische voorwaarden"

4J29-legering is ook bekend als Kovar-legering. De legering heeft een lineaire uitzettingscoëfficiënt die vergelijkbaar is met die van borosilicaathardglas bij 20-450 graden, een hoger Curie-punt en een goede stabiliteit van de microstructuur bij lage temperaturen. De oxidefilm van de legering is dicht en kan goed worden bevochtigd door glas. Het heeft geen interactie met kwik en is geschikt voor gebruik in meters die kwik bevatten. Het is het belangrijkste afdichtingsstructuurmateriaal van elektrische vacuümapparaten.

●Vergelijkbare cijfers

Rusland Verenigde Staten Verenigd Koninkrijk Japan Frankrijk Duitsland

29HК Kovar Nilo K KV-1 Dilver P0 Vacon 12

29HК-BИ Rodar KV-2

Techallony Glasseal 29-17 Telcaseal KV-3 Dilver P1 Silvar 48

●Technische standaard

YB/T 5231-1993 "Fe-Ni-Co glasafdichting legering 4J29 en 4J44 technische voorwaarden".

●Chemische samenstelling

C Kleiner dan of gelijk aan {{0}}.03 procent Mn Kleiner dan of gelijk aan 0.50 procent Si Kleiner dan of gelijk aan {{ 10}}.30 procent P Kleiner dan of gelijk aan 0,020 procent S Kleiner dan of gelijk aan 0,020 procent Cu Kleiner dan of gelijk aan 0,20 procent Cr Kleiner dan of gelijk aan 0,20 procent Mo Minder dan of gelijk aan 0,20 procent

Ni=28.5-29.5 procent Co=16.8-17.8 procent

Fe=overschot

Op voorwaarde dat de gemiddelde lineaire uitzettingscoëfficiënt de norm bereikt, mag het gehalte aan nikkel en kobalt afwijken van het bereik gespecificeerd in tabel {{0}}. Het gehalte aan aluminium, magnesium, zirkonium en titanium mag elk niet hoger zijn dan 0,10 procent en de totale hoeveelheid mag niet hoger zijn dan 0,20 procent .

●Warmtebehandelingsregime

De prestatietestmonsters voor de uitzettingscoëfficiënt en de stabiliteit van de microstructuur bij lage temperatuur gespecificeerd in de norm worden verwarmd tot 900 graden ± 20 graden in een waterstofatmosfeer, gedurende 1 uur bewaard, vervolgens verwarmd tot 1100 graden ± 20 graden en gedurende 15 minuten bewaard bij een temperatuur niet hoger dan 5 graden / min. De snelheid wordt gekoeld tot onder de 200 graden.

●Applicatie overzicht

De legering is een typische Fe-Ni-Co hardglas afdichtingslegering die gewoonlijk in de wereld wordt gebruikt. Het wordt al lange tijd gebruikt in de luchtvaartfabriek met stabiele prestaties. Het wordt voornamelijk gebruikt voor glasafdichting van elektrische vacuümcomponenten zoals lanceerbuizen, oscillatorbuizen, ontstekingsbuizen, magnetrons, transistors, afgedichte stekkers, relais, geleidingsdraden van geïntegreerde schakelingen, chassis, schalen, beugels, enz. In de toepassing, de geselecteerde glas moet worden afgestemd op de uitzettingscoëfficiënt van de legering. Test strikt zijn weefselstabiliteit bij lage temperatuur volgens de gebruikstemperatuur. Tijdens de verwerking moet een geschikte warmtebehandeling worden uitgevoerd om ervoor te zorgen dat het materiaal goede dieptrekeigenschappen heeft. Bij het gebruik van smeedstukken moet hun luchtdichtheid strikt worden gecontroleerd.

●Organisatiestructuur

Nadat de legering is behandeld volgens het warmtebehandelingssysteem gespecificeerd in 1.5 en vervolgens is ingevroren bij -78.5 graden, mag de martensitische structuur niet langer dan of gelijk aan 4 uur verschijnen. Wanneer de samenstelling van de legering echter niet geschikt is, zullen verschillende graden van austeniet ( ) naar naaldvormig martensiet ( ) transformatie plaatsvinden bij kamertemperatuur of lage temperatuur, en de transformatie zal gepaard gaan met volume-expansie. De uitzettingscoëfficiënt van de legering neemt dienovereenkomstig toe, wat resulteert in een sterke toename van de interne spanning van het afdichtende onderdeel en zelfs gedeeltelijke schade. De belangrijkste factor die de stabiliteit van de microstructuur bij lage temperatuur van de legering beïnvloedt, is de chemische samenstelling van de legering. Uit het Fe-Ni-Co ternaire fasediagram blijkt dat nikkel het belangrijkste element is om de fase te stabiliseren, en een hoog nikkelgehalte is bevorderlijk voor de stabiliteit van de fase. Naarmate de totale vervormingssnelheid van de legering toeneemt, neigt de microstructuur ervan stabieler te worden. Scheiding van de legeringssamenstelling kan ook lokale → transformatie veroorzaken. Daarnaast zullen de grove korrels ook de → transformatie bevorderen.

In de elektronica-industrie moeten de verpakte chips en sommige componenten elektrisch worden verbonden met andere circuits via leadframes. Met de ontwikkeling van grootschalige geïntegreerde schakelingen en ultragrote geïntegreerde schakelingen, wordt de bedradingsdichtheid van schakelingen steeds hoger. De vereisten voor de vorm en densiteit van het leadframe (lijnbreedte en regelafstand) worden steeds complexer en geavanceerder. Afhankelijk van het doel en het gebruiksvoorwerp, is het vaak nodig om een ​​galvanische behandeling uit te voeren op het oppervlak van 4J29-legeringsonderdelen. De selectie van specifieke plateersoorten en de bepaling van het galvaniseerproces moeten worden bepaald om aan de specifieke gebruiksvereisten te voldoen. Voor 4J29-legering als leadframe, meer Het is het galvaniseren van Ni / Au- of Ni / Pd / Au-proces.

Het belangrijkste doel van dit onderzoek is het oplossen van het technische probleem dat een onderneming lange tijd heeft geteisterd, dat wil zeggen dat een dun leadframe van een 4J29-legering vaak voorkomt tijdens het galvaniseren van Ni/Au. Het product tarief bereikt 60 procent. Tijdens het onderzoek op de productielocatie bleek dat de dunne lijnbreuk van de geplateerde onderdelen en het plaatselijk barsten van de coating voornamelijk optrad in de galvanische nikkelverbinding. Na een voorlopige analyse is vastgesteld dat de belangrijkste reden voor de bovengenoemde kwaliteitsproblemen mogelijk de nadelige effecten zijn die worden veroorzaakt door "interne stress". Op basis van het bestuderen van een groot aantal literatuur, minimaliseert deze onderzoeksgroep de interne spanning van de coating door het pre-plating behandelingsproces, de samenstelling en procescondities van de galvaniseeroplossing te veranderen, met name de selectie en het gebruik van additieven. De test loste met succes de bovengenoemde kwaliteitsproblemen op en bewees ook indirect dat "interne spanning" de belangrijkste reden is voor het barsten van de coating. Na de daadwerkelijke productie en toepassing van de onderneming is het effect opmerkelijk en wordt het defectpercentage stabiel onder de 2 procent gehouden.

1. Het experiment maakt gebruik van de vergelijkingsmethode, observeert zorgvuldig de uiterlijke kwaliteit van de dunne loodcoating voor en na de procesverandering of aanpassing door een vergrootglas van 200 en gaat dan door de buigexperiment uit één stuk om te observeren of de dunne draad gebroken of gebarsten is. Het aantal dunne lijnen wordt geteld en het defectpercentage wordt berekend. Het defectpercentage=het aantal defecte dunne lijnen per batch experimenten / het totale aantal dunne lijnen in elke batch experimenten. 1.1 Materiaalvoorbereiding en procesexperiment Het originele blad van het loodframe van 4J29-legering dat in het experiment wordt gebruikt, wordt geleverd door een bedrijf, de afmeting van een enkel vel is 1,5 cm x 1,2 cm, de lijnbreedte van het loodframe is 0.1 ~ 0.2 mm, en de regelafstand is 1,5 cm x 1,2 cm. voor O. 33 ~ 0,38 mm is de dikte 0,2 mm en het aantal lijnen uit één stuk is 24. Het bedrijf kocht zelf 4J29-vellen en stuurde het naar een etsfabriek om te etsen. De geëtste dunne loodframes werden teruggestuurd naar het bedrijf om zelf te worden geplateerd. Na onderzoek ter plaatse werd de etsfabriek gemaakt door middel van fotochemische patroonoverdracht en zure etstechnologie. Het productieproces is als volgt: 4J29 vel - spoelen - filmen - belichten - ontwikkelen - etsen - aanraken - spoelen - drogen.

De chemische materialen die in de experimenten zijn gebruikt, zijn allemaal van galvanische kwaliteit. Het galvaniseerproces is: frame - warmtebehandeling - ultrasoon ontvetten - wassen met water - elektrolytisch ontvetten - wassen met water - wassen met water - etsen - wassen met water - galvaniseren met nikkel - wassen met water - activering - wassen met water - galvaniseren met goud - verzegelen - wassen met water - drogen - inspectie

1.2 Galvanische processpecificatie Zie de processpecificatie voor warmtebehandeling van de originele plaat.

Het doel van ultrasoon ontvetten is om alle soorten vuil op het oppervlak van de onderdelen te verwijderen. De samenstelling en procesomstandigheden van de werkvloeistof zijn: trinatriumfosfaat 15.0-20.0 g/L, natriumcarbonaat 10.0-15.0 g/L , OP-10 0.5-1.0 g/L, natriumdodecylbenzeensulfonaat 0.5-1.0 g/L, temperatuur {{12 }} graad , tijd 10-15 min, ultrasone frequentie 30 kHz . Elektrochemisch ontvetten wordt uitgevoerd op basis van ultrasoon ontvetten, om het doel te bereiken om het vuil op het oppervlak van de onderdelen volledig te verwijderen. Om te voorkomen dat "waterstofbrosheid" de spanning van het werkstuk beïnvloedt, past dit proces direct anodische elektrolytische ontvetting toe. Door geschikte additieven te selecteren en de stroomdichtheid van de anode te regelen, kan de zuurstof (of zuurstof) die wordt gegenereerd door anodische elektrolytische ontvetting, voorkomen dat de onderdelen overmatig worden geoxideerd. corrosie.

De samenstelling van de werkvloeistof en procesomstandigheden zijn: natriumhydroxide 20.0-25.0 g/L, natriummetasilicaatpentahydraat 10.0-15.{ {10}} g/L, natriumdodecylsulfaat O. 5-1.0 g/L, waterontharder 3.0-5.0 g/L, temperatuur 40-50 graad, stroomdichtheid 2.0-5.0 A/dm, tijd 20-30 s, anodemateriaal Het is een roestvrijstalen plaat. De galvaniseeroplossing met nikkelsulfamaat als hoofdzout wordt gebruikt.

Bij gebruik van cyanide zwakzure verguldingsoplossing zijn de samenstelling en procesomstandigheden van de verguldingsoplossing: kaliumgoudcyanide 12.0-15.0 g/L, kaliumdiwaterstoffosfaat 2.0-4. 0 g/L, citroen Kaliumzuur 2{{10}}~25 g/L, antimoonkaliumtartraat 5.0-6.0 g/L, pH waarde 5-6, temperatuur 40-50 graden, stroomdichtheid kathode 0.2-1.0 A/dm, anode Het materiaal is platina titanium gaas.

Grondig reinigen met zuiver water of heet zuiver water om achtergebleven zouten op het oppervlak van de coating te verwijderen, en indien nodig kan chemische passivering worden uitgevoerd om verkleuring te voorkomen.

2. Resultaten en bespreking 2.1 De invloed van warmtebehandeling van de originele plaat op de kwaliteit van de coating De eigenschappen van leadframematerialen omvatten primaire en secundaire eigenschappen. Primaire eigenschappen verwijzen naar de fysische, mechanische en chemische eigenschappen van materialen. Secundaire eigenschappen verwijzen naar stampen, etsen, galvaniseren, hardsolderen, inkapseling en corrosiebestendigheid. Nadat het loden frameblad is verwerkt door middel van stempelen, etsen, enz., is de restspanningswaarde van het oppervlak groot en ongelijkmatig, wat de sleutel is tot het veroorzaken van slechte secundaire kenmerken.

In deze studie is een van de methoden om het bestaande nikkel-goud (of nikkel-palladium-goud) proces voor het galvaniseren van het 4J29-legeringsframe van een onderneming te verbeteren, de warmtebehandeling vóór het galvaniseren van het 4J29-legeringsframe, om de resterende bewerkingsspanning te elimineren in de onderdelen nadat de onderdelen zijn gevormd. En het effect van "waterstofverbrossing" spanning op onderdelen die kunnen optreden tijdens zuuretsen II. Het selectieprincipe van de warmtebehandelingstemperatuur is: op voorwaarde dat het doel van de behandeling wordt bereikt, zullen de korrels niet te veel groeien. Nadat de koude legering is uitgegloeid bij 700-1000 graden, zullen de mechanische eigenschappen l1 veranderen. Daarom is het 4J29-legeringsframe in dit onderzoek niet De spanningswarmtebehandelingstemperatuur is 420-450 graden en het warmtebehoud is 120 regen. De testresultaten worden getoond in Tabel 3. Er zijn 10 enkele stukken en 240 dunne leads, en het aantal van de volgende onderzoeken is hetzelfde.

De experimentele resultaten laten zien dat nadat de warmtebehandeling van het frame is vernikkeld, de breuk van de dunne lijnen in principe wordt geëlimineerd, de lokale scheuren in de gegalvaniseerde nikkellaag ook aanzienlijk worden verminderd en de scheurbreedte wordt versmald, maar het probleem van productkwaliteit kan niet effectief worden opgelost.

2.2 De invloed van de samenstelling van de galvaniseeroplossing op de kwaliteit van de coating

2.2.1 De invloed van het type galvaniseeroplossing op de kwaliteit van de coating Er zijn veel soorten galvaniseeroplossingen voor vernikkelen, veelgebruikte zijn sulfaattype, sulfaatmonochloridetype, chloridetype en sulfamaattype, waaronder sulfamaat Nikkelzuurcoatings zijn veel minder belast dan andere soorten nikkelcoatings [02]. Het in deze studie ontworpen sulfamaat-type vernikkelingsproces werd gebruikt om een ​​vergelijkend experiment uit te voeren met het bestaande Watt-type vernikkelingsproces van een onderneming. De experimentele resultaten laten zien dat wanneer de galvaniseeroplossing van het sulfamaattype met een relatief kleine interne spanning van de coating wordt gekozen om de galvaniseeroplossing van het Watt-type te vervangen, de mate van defecten van het product dienovereenkomstig wordt verminderd.

2.2.2 De invloed van de soorten additieven op de kwaliteit van de coating, de andere componenten en werkomstandigheden van de sulfamaat galvaniseeroplossing zijn ongewijzigd, en de invloed van de soorten additieven op de kwaliteit van de coating wordt bestudeerd. De experimentele resultaten laten zien dat de andere condities ongewijzigd blijven. Onder de volgende omstandigheden wordt 1,5-naftaleendisulfonzuur, thioureum of sacharine gekozen als de additieve plateeroplossing en is het gebrekkige aantal fijne lijntjes relatief laag. Als we het verhelderende effect van de vernikkelde laag vergelijken, is het verhelderende effect van het gebruik van sacharine als additief aanzienlijk hoger dan dat van andere additieven.

2.2.3 Invloed van additiefgehalte op coatingkwaliteit De andere componenten en werkomstandigheden van de sulfamaat galvaniseeroplossing in Tabel 2 werden vastgelegd, en de invloed van het gehalte van het galvaniseeradditief sacharine op de coatingkwaliteit werd bestudeerd. Op voorwaarde dat andere omstandigheden ongewijzigd blijven, is het effect van de sacharineconcentratie op de kwaliteit van de vernikkelde laag duidelijk. Met de toename van de concentratie neemt de defecte snelheid af en lijkt tot een minimumwaarde. Wanneer de massaconcentratie toeneemt van 0.4 g/L tot 0 .5 g/L, neemt de defecte snelheid weer toe. Daarom zou de massaconcentratie van sacharine 0.3-0.4 g/L moeten zijn.

2.3 Invloed van galvaniseerwerkomstandigheden op coatingkwaliteit 2.3.1 Invloed van kathodestroomdichtheid op coatingkwaliteit De samenstelling, concentratie en werkomstandigheden van de sulfamaat galvaniseeroplossing in tabel 2 blijven ongewijzigd, waaronder de additieven (saccharine) massaconcentratie van { {6}}.3-0.4 g/L, de invloed van de stroomdichtheid op de coatingkwaliteit werd bestudeerd en de resultaten worden getoond in Tabel 7 en Figuur 2. Uit Fig. 2 blijkt dat onder de voorwaarde dat andere omstandigheden ongewijzigd blijven, is de invloed van stroomdichtheid op de kwaliteit van de vernikkellaag duidelijker. Toen 0 A/dm toenam tot 6.0 A/dm, nam het aantal defecten aanzienlijk toe. Daarom moet de stuurstroomdichtheid 3.0-5.0 A/dm zijn.

2.3.2 De invloed van de temperatuur van de galvaniseerwerkoplossing op de kwaliteit van de coatinglaag De overige componenten, inhoud en werkomstandigheden van de sulfamaat galvaniseeroplossing in tabel 2 blijven ongewijzigd en de massaconcentratie van het additief (saccharine) is 0.3- 0.4 g/L, de stroomdichtheid is 3.0-4.0 A/dm, het effect van temperatuur op de coatingkwaliteit wordt bestudeerd, en de resultaten worden weergegeven in tabel 8 en figuur 3. Uit figuur 3 blijkt dat onder de voorwaarde dat andere omstandigheden ongewijzigd blijven, de invloed van de temperatuur van de galvaniseeroplossing op de kwaliteit van de vernikkelde laag duidelijk is. Naarmate de temperatuur stijgt, neemt de defecte snelheid af en lijkt tot een minimumwaarde. Wanneer de temperatuur 70 graden bereikt, neemt het defecte tarief aanzienlijk toe. Daarom is het aangewezen om de temperatuur op 50 tot 60 graden te regelen.

3 Conclusies 1) Er werd een nieuwe galvanische procesmethode ontwikkeld om de fijne lijnbreuk en het barsten van de galvanische laag na het galvaniseren van het 4J29-leadframe te voorkomen. 2) Het beste proces voor warmtebehandeling is: temperatuur 420-450 graden, houdtijd 12{{10}} min, en afkoelen tot kamertemperatuur door natuurlijke koeling. De beste werkomstandigheden voor galvaniseren met nikkel zijn: nikkelsulfamaat 250-350 g/L, boorzuur 25-35 g/L, bevochtigingsmiddel (K12) 0.01 g/L, sacharine 0. 3-0.4 g /L, pH-waarde 3-5, temperatuur 50-60 graden, stroomdichtheid 3.0-55.0 A/dm. 3) Na het daadwerkelijke gebruik van de onderneming, en 10 keer bemonsteren per stuk 90. ​​In het buigexperiment wordt het productdefectpercentage van het nieuwe proces stabiel gecontroleerd onder 2 procent, en andere prestatietests voldoen aan de productkwaliteitseisen.