Latar Belakang Teknologi dan Isu Utama Industri

Paduan pengembungan tetap besi-nikel (seperti jenama 4J29, 4J42, dan lain-lain) merupakan bahan teras dalam bidang pembungkusan elektronik, aeroangkasa, dan instrumen presisi, dengan ciri utama kebolehsesuaian tinggi pekali pengembangan haba dengan bahan asas seperti kaca dan seramik, yang boleh mengelakkan kegagalan pembungkusan akibat tekanan haba. Namun, proses pengeluaran tradisional mempunyai masalah seperti ketidakseragaman komposisi, pengrusakan butiran, dan ketidakcukupan ketahanan udara pembungkusan, terutamanya dalam senario komunikasi frekuensi tinggi, pembungkusan semikonduktor, dan sebagainya, yang menetapkan keperluan yang lebih tinggi terhadap kesucian paduan, kestabilan saiz, dan prestasi anti-keletihan.

Terobosan teknologi Chengchuan New Materials

Qingchuan New Materials (Zhengzhou) Co., Ltd. bergantung pada kelebihan lokasi strategik Zona Teknologi Tinggi Zhengzhou, telah membina rangkaian industri penuh daripada peleburan logam berketulenan tinggi hingga pemprosesan tepat aloi khas. Barisan pengeluaran aloi pengembangan tetap besi-nikelnya menggunakan teknologi gabungan vacuum induction melting (VIM) + electroslag remelting (ESR), mengawal penyimpangan komposisi aloi dalam ±0.02%, kandungan oksigen ≤15ppm, jauh lebih baik daripada standard industri (biasanya ±0.05%, ≤30ppm). Dengan memperkenalkan teknologi kawalan bersepadu cold rolling-annealing, saiz butir bahan boleh mencapai gred ASTM 8-10, fluktuasi pekali pengembangan linear dalam julat suhu bilik hingga 300℃ ≤±1×10⁻⁷/℃, memenuhi keperluan skenario ketat seperti penapis komunikasi 5G, pembungkusan laser, dan sebagainya.

Analisis parameter proses teras

1. Proses peleburanKapasiti relau VIM ialah 150kg, tahap vakum ≤1×10⁻²Pa, suhu lebur 1600-1650℃, memastikan pengedaran unsur yang seragam; relau ESR menggunakan perlindungan gas inert, kadar peleburan semula 8-10kg/min, menghilangkan secarakeffektif kekotoran dengan titik lebur rendah.
2. Sistem rawatan habaSuhu rawatan larutan pejal ialah 1020-1050℃, dikekalkan selama 2-4 jam sebelum dikueni dengan air; suhu rawatan penuaan ialah 320-350℃, dikekalkan selama 8-12 jam, meningkatkan kekuatan luluh bahan kepada ≥380MPa melalui pengukuhan terprecipitasi.
3. Pemesinan tepatJumlah deformasi rolling sejuk ≥70%, deformasi per laluan dikawal pada 15%-20%, digabungkan dengan anil tengah (750℃/2h) untuk menghilangkan pengerasan kerja, toleransi ketebalan produk akhir ±0.01mm, kelurusan ≤0.5mm/m.

Contoh kes aplikasi tipikal: Peningkatan ketahanan udara pembungkusan semikonduktor

Dalam projek pembungkusan modul IGBT oleh sebuah pengilang peralatan semikonduktor, aloi 4J29 tradisional menyebabkan retak mikro pada lapisan penyambung disebabkan oleh butiran kasar, dengan kadar kebocoran ujian ketegasan udara mencapai 1×10⁻⁸ Pa·m³/s (keperluan standard ≤1×10⁻⁹). Qinchuan New Materials telah memperhalusi butiran kepada ASTM 9 melalui pengoptimuman parameter proses ESR, digabungkan dengan rawatan penyemburan plasma permukaan, mengurangkan kadar kebocoran lapisan penyambung kepada 5×10⁻¹⁰ Pa·m³/s, meningkatkan hayat modul sebanyak 3 kali ganda. Projek ini telah menyerahkan sebanyak 12 tan jalur aloi, digunakan dalam pengeluaran lebih daripada 500,000 modul IGBT.

Sistem kawalan kualiti dan susun atur teknologi

Qingchuan New Materials mempunyai makmal yang disahkan CNAS, dilengkapi dengan spektrometer bacaan langsung, probe elektron, dilatometer dan peralatan lain, untuk melaksanakan 12 tahap pemeriksaan kualiti daripada bahan mentah hingga produk siap. Pasukan teknikalnya terus membangunkan produk generasi baru seperti aloi gradien dengan pekali pengembangan rendah, aloi diperkuat dengan pelepasan nano, dan telah memohon 5 paten ciptaan, serta menjalin kerjasama industri-akademia-penyelidikan dengan Universiti Zhengzhou, Institut 13 CETC dan unit lain untuk mempromosikan aplikasi aloi feronikel dalam bidang terdepan seperti komunikasi optik, pengkomputeran kuantum dan sebagainya.

FAQ: Penyelesaian Masalah Teknikal

S1: Mengapa berlaku pembengkakan pada paduan feronikel selepas penyegelan?
A: Terutamanya disebabkan oleh ketidaksesuaian pekali pengembangan haba atau tekanan residu. Qinchuan meningkatkan kesesuaian pekali pengembangan haba kepada lebih daripada 98% melalui kawalan tepat komposisi aloi (seperti menyesuaikan kandungan Ni kepada 42%-42.5%) serta mengoptimumkan proses anil (menggunakan penurunan suhu secara bertahap), sekaligus menghapuskan risiko bengkak dengan berkesan.
Q2: Bagaimana untuk meningkatkan kebolehmesinan aloi?
A: Dengan mengawal jumlah deformasi keseluruhan cold rolling (disarankan 60%-75%) dan suhu annealing tengah (720-760℃), rintangan deformasi boleh dikurangkan dengan ketara. Proses rolling berlubrikasi yang dibangunkan oleh Qingchuan mengurangkan daya rolling sebanyak 20%, dengan kasar permukaan lembaran Ra ≤ 0.4μm.