1. 기술적 배경 및 산업 수요

철-니켈 고정 팽창 밀봉 합금 (제어 팽창 밀봉을위한 Fe-Ni 합금) 은 전자 부품 포장, 항공 우주 센서 밀봉, 반도체 장비 연결 및 기타 시나리오에서 널리 사용되는 조성 조절을 통해 열팽창 계수의 정확한 매칭을 달성하는 특수 금속 소재의 일종입니다. 그 핵심 가치는 서로 다른 재료 간의 열팽창 계수 차이로 인한 응력 균열 문제를 해결하는 데 있습니다. 예를 들어, 집적 회로 패키징에서, 합금은 세라믹 기판과 열팽창 계수의 기울기 매칭 (CTE ≈ 6-8 × 10) 을 실현할 필요가 있다./℃) 및 금속 핀 (CTE ≈ 16-18 × 10./℃)-55 ℃에 150 ℃의 온도 범위에서 장치의 신뢰성을 지키기 위하여.

2. Qingchuan 신소재의 기술 레이아웃 및 R & D 강도

Qingchuan New Materials (Zhengzhou) Co., Ltd. 는 정저우 하이테크 구역의 현대 표준 워크샵에 의존하여 고순도 금속 정화, 특수 합금 제련 및 정밀 가공을 다루는 풀 체인 기술 시스템을 구축합니다. 철-니켈 합금 분야에서이 회사는 세 가지 주요 기술 혁신에 중점을 둡니다.

1. 재료의 정확한 제어 기술
진공 유도 용융 (VIM) 및 전기 슬래그 재 용융 (ESR) 의 이중 공정을 통해 니켈 함량은 미량 코발트 (Co≤ 0.5) 및 망간 (Mn≤ 0.3) 의 첨가와 함께 36%-42% 의 범위에서 제어됩니다. 열팽창 계수는 의 범위에서 조정될 수 있습니다 (9-12)× 10 다른 응용 프로그램 시나리오의 요구 사항에 맞게. 예를 들어, 4J29 합금 (Ni36 %) 은 20-100 ℃의 온도 범위에서 10.2 × 10?/℃의 CTE를 가지며, 이는 Kovar 합금 (Kovar) 의 성능과 매우 일치합니다.

2. 마이크로 조직 균질화 기술.
합금의 입자 크기는 조성 분리 및 이방성을 감소시키기 위해 방향성 응고 및 열간 압연 빌렛 공정에 의해 ASTM 등급 5-8 에서 제어된다. 전자 후방 산란 회절 (EBSD) 의 검출에 따르면, 제품의 입자 경계 배향 차이 분포는 15-45 로 집중되어 재료의 열 피로 저항을 크게 향상시키고 순환 적재 10 회 후의 소성 변형은 0.02 이하입니다.

3. 표면 처리 및 밀봉 호환성 최적화
무전해 니켈 도금 (두께 2-5μm) 및 양극 산화 처리를 통해, 유리 및 세라믹과의 습윤성을 향상시키기 위해 합금 표면에 조밀 한 산화물 층이 형성된다. 측정 된 데이터는 96% 알루미나 세라믹을 사용한 제품의 밀봉 강도가 35MPa이고 기밀성이 1 × 10 Pa m/s보다 우수하다는 것을 보여줍니다 (He 누출 감지 방법).

3. 일반적인 신청 사례: 항공 우주 센서 패키지

위성 자세 제어 센서 프로젝트에서 고객은-60 ℃ ~ 120 ℃의 온도 범위에서 전통적인 Kovar 합금의 열팽창 계수의 불일치로 인한 씰 고장 문제를 해결해야합니다. Qingchuan New Materials는 다음과 같은 기술 매개 변수를 통해 맞춤형 4J36 합금 솔루션을 제공하여 획기적인 성과를 거두었습니다.

STEP1: 구성 최적화
니켈 함량은 36.5 로 증가하고 0.2 바나듐 (V) 을 첨가하여 그레인을 정제하여 합금의 CTE가 9.8 × 10 에서 안정적입니까?/℃-60 ℃ ~ + 120 ℃의 범위 및 센서 세라믹 기판과 일치하는 정도 (CTE = 9.5 × 10?/℃) 99% 에 이른다.

STEP2: 프로세스 제어
진공 열처리 (1050 ℃ × 2h, 퍼니스로 냉각) 는 잔류 응력을 제거하는 데 사용되며 초음파 결함 감지 (UT) 는 재료 밀도가 99.95 이상임을 보장하기 위해 내부 결함을 감지하는 데 사용됩니다.

STEP3: 인감 검증
1000 열 사이클 테스트 (-60 ℃ → 120 ℃, 5 ℃/min의 온도 상승 및 낙하 속도) 후 밀봉 인터페이스에 균열이 없으며 기밀은 ≤ 5 × 10 Pa · m/s, 이는 고객이 요구하는 1 × 10 Pa · m/s 표준보다 훨씬 낫습니다.

4. 기술 장점 및 산업 가치

Qingchuan 신소재의 철-니켈 고정 팽창 밀봉 합금은 전체 구성 체인 (공정 밀봉) 의 최적화를 통해 세 가지 핵심 이점을 달성합니다.

1. 성능은 사용자 정의 할 수 있습니다
CTE는 8-14 × 10 의 범위 내에서 조정될 수 있고, 유리, 세라믹 및 금속과 같은 다양한 기판 재료에 적용될 수 있다.

2. 신뢰성 향상
곡물 정제 및 잔류 응력 제어 기술은 재료의 열 충격 저항을 40% 향상시키고 밀봉 손실 효율을 0.5 미만으로 줄일 수 있습니다.

3. 단축 리드 타임
자동화 된 생산 라인 및 품질 추적 시스템에 의존하여 기존의 제품 전달주기는 업계 평균보다 30% 짧은 15 일로 압축됩니다.

현재 자사 제품은 GJB 9001C-2017 군사 표준 인증을 통과했으며 항공 우주 과학 기술 그룹, 중국 전력 및 기타 기업의 배치에 적용되었습니다. 총 50 톤 이상의 밀봉 합금이 전달되어 200 개 이상의 제품 모델의 신뢰성 검증을 지원합니다.