正交设计法在BH—G／K玻璃／可伐封接工艺．优化中的应用

正交设计法在BH—G／K玻璃／可伐封接工艺．优化中的应用 正交设计法在BH—G,K玻璃,可伐封接工艺(优化中 的应用 . 机 电 元 件 第 期.年 月 正交设计法在? / 玻璃/可伐封接工艺 . 优化中的应用 张 彤 谢文静 .海军驻洛阳 厂军事代表室,河南洛阳 ; .中航光电科技股份有限公司,河南洛阳摘要: ? / 玻璃/可伐封接是常用的玻璃/金属封接形式。本文采用正交设计法设计不同工艺条件 包 括熔封温度、时间和气氛 下 ? / 玻璃与可伐合金的封接实验,并检测实验样品的封接性能,包括气密 性、绝缘电阻,结合玻璃内气泡的微观观察以及玻璃的飞溅情况, 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 得到最佳封接工艺条件为、 分 钟、 ,, % , %三元混合气氛。 关键词:正交设计;可伐合金; ? / 玻璃;封接工艺 : . / . .? . . .中图分类号:文献标识码: 文章编号: ??? 引 言 实验,分析实验结果。 实验 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 和设备 玻璃与金属封接是指:加热无机玻璃,使其与预 先氧化的金属或合金表面达到良好的浸润而紧密地 . 实验材料 结合在一起;随后,玻璃和金属冷却到室温时,玻璃 可伐合金底盘:厚度. ,孔径‘. 和金属仍能牢固地封接在一起并成为一个整体?。 ; 可伐 合金又称为合金,其主要性能就 引线:‘. ; 是膨胀系数在很宽的温度范围内 一 ~? 与? / 玻坯:外径‘. ,内径‘. 一 些硅硼硬玻璃吻合一致。氧化膜能很好地被玻璃 。 浸润,具有较高的居里点温度并且具有优良的加工 . 实验设备 性能及焊接性能,因此被广泛应用于玻璃/金属封装 ?一/高温扩散炉;一 器件中 。常用封接玻璃为硅硼硬玻璃, ? / 氦质谱检漏仪; 型绝缘电阻测量仪;一 玻璃即属: 硅硼硬玻璃。 型数码显微镜;一 微机控制电子万能试 玻璃/金属封接的工艺条件包括熔封温度、熔封 验机。 时间和熔封气氛。本文结合某厂的生产现况,探索实验方法~ / 玻璃与可伐 合金封接的最佳工艺条件。 . 实验方案的制定 鉴于正交设计法实验次数少,实验点分布合理, 能从较少次数的实验中获取大量全面的信息,且其 以熔封温度、熔封时间和熔封气氛这三个封接 工艺条件为正交设计实验因子,根据某厂生产现况 结构分析具有统计学性质,本文采用此种方法设计 收稿日期: ? ?机 电 元 件 甜 磷 四 确定各因子的四个水平 即为各个工艺条件的四个 封的温度与时间之间存在着反向交互作用,本实验 变量 ,各因子水平如表 所示。 可以采用 。 正交表进行有交互作用下的等水 熔封温度与熔封时间之间存在着一定的联系。 平数的正交设计。 ?咖 ?咖 ?咖 ?咖 加 知 ? ? 舳咖 胁嘞 舳嘞 跚嘞 一 对同样的封接效果而言,熔封温度高,其熔封时间可表头设计如表 所示,试验方案如表 以短一些;熔封温度低,其熔封时间长一些 。熔 所示。加加加加 表 实验因子水平表 表 实验表头设计 表 正交试验方案表 子 封时间 熔封气氛 编号\ ? 、 一一 %纯%图 装架示意图 % % % 装架。 % % 把可伐片放人石墨模具,做到孔一孑一致,再将 % 玻坯放人孔中,插上引线,如图 所示。 纯 ,熔封。 % % 随机抽取试验编号,按照编号所指定的条件调 %节好扩散炉温度及气氛,将 样品推入炉中恒温区保 纯温一定时间。通过控制干 :、湿 和 :的流量来 % 得到各种气氛。 纯 实验样品测试及分析。 % 对熔封样品进行如下封接性能测试与分析: % % 、用氦质谱检漏仪检测所有样品的气密性; % 、用绝缘电阻测量仪检测绝 缘电阻; 、在一定载荷下将引线弯曲三次,检测弯曲后 . 实验步骤 的气密性; 可伐片、引线预处理。 、每组实验中取一个样品用环氧镶样,在数码 在 、氢气气氛中对可伐片进行净化处 显微镜下测量玻璃沿引线上爬的高度,并观察玻璃 理,然后在 的两元混合气氛 : 中氧 绝缘子内的气泡; 化,引线也在同样的条件下氧化。 、用数码显微镜观察玻璃在底盘飞溅情况。第 期 张 彤等:正交设计法在 ? / 玻璃/可伐封接工艺优化中的应用 越小则表明密封性能越好。 实验结果及讨论 按工厂要求,气密性在 × ~ / 以上 . 气密性及弯曲后气密性测试 合格。对弯曲前不漏气的样品,在一定载荷下进行 任何一个封装结构的密封性能都不是绝对的, 引线弯曲三次实验,取同一侧的五根引线进行三次 当处于一定压力下,都会出现一定的泄漏现象。以 同一方向的 。弯曲,检测气密性,结果如表 所 封装的漏气速率来衡量密封性能的好坏,漏气速率 不 。 表 弯曲前后的气密性检测结果 对气密性检测结果进行处理分析: 熔融成液态参与封接的时间有限。熔封温度低,可 由表 , 组熔封样品里有 组 、 、 以用长的熔封时间来补偿。 样品的熔封条件为漏气, 组不漏气的样品在弯曲三次后同样不漏 ?、、纯 ,其漏气原因是熔封温度低,润 气。用数码显微镜 ×观察这 组样品,发现 湿性差,以及没有足够长的熔封时间来填补温度低 有漏孔,有漏孔必然漏气,另外两组观测不到漏孔 的缺陷,封接强度低。 样品的熔封条件为 现象,如图 所示。 样品的熔封条件为 、 、、 %,对于其漏气原因的分 、 : %。产生漏孔的原因是熔封温度 析将在后面结合玻璃绝缘子内的气泡、玻璃在可伐 低,玻璃的粘度大,流动性差,以及熔封时间短,玻璃 底盘的飞溅来讨论。 图 漏气样品外观图 按照正交实验数据处理方法对气密性检测 的该水平的平均值即为漏气,弯曲前后气密性变化 结果进行直观分析,找出各因子取什么水平时气密 不大,所以只分析弯曲后的气密性,直观分析表如表 性最好。进行直观分析时,有一个样品漏气,则相应 所示,表中 、 、 、 分别表示各因子的四个水机 电 元 件 年 。 由表 可知,对于熔封温度,水平 、 对应的样 最佳熔封工艺条件。可以以气密性好坏为基础,结 品不漏气,即温度为?、 ?时的样品气密性 合爬坡高度、玻璃绝缘子内的气泡等来评出最佳熔 好;对于熔封时间,水平 、 对应的样品不漏气,即 封条件。 时间为 、 的样品气密性好;对于熔封气 . 绝缘电阻检测 氛,水平 、 的气密性好,即气氛为% :、 绝缘电阻测试通常是测量相邻两条引线之间和 十 % % 时的气密性好,两种气氛均为还 引线与封装底座之问这两种绝缘电阻 。本实验用 原性气氛。 绝缘电阻测量仪检测样品的引线与封装底座之间的 因为 组正交实验样品中很大一部分都不漏 绝缘电阻。弯曲前漏气的样品不参与检测,其结果大 气,气密性差别不大,所以只根据气密性无法判断出 于 ×的则判为合格,检测结果如表 所示。 表 绝缘电阻检测结果第 期 张 彤等:正交设计法在 ? / 玻璃/可伐封接工艺优化中的应用 由表 可知,参与检测的样品的绝缘电阻都达 . 爬坡高度的测量 到 ” ,均属合格。不漏气样品的绝缘电阻数量 用 倍显微镜测量玻璃沿引线上爬的高度 级是一样的,相差不大,对绝缘电阻进行直观数据分 爬坡高度 ,按照工厂要求,爬坡高于. 的熔 析,所得结果与对气密性进行直观数据分析的结果 封样品不合格,结果如表 所示。 是一致的。 表 爬坡高度测量结果及分析表 由表 可知,对于熔封温度,只有二水平 面,比较备组熔封样品的玻璃绝缘子的气泡大小及 所熔封的样品全部合格;对于熔封时间,只 多少,结果如图 所示。观察 组截面图,进行综 合分析: 有四水平所熔封的样品合格;对于熔封气 氛,只有四水平 : % % : 所熔封的样 、 、 、时,玻璃绝缘子内只 品合格。 有少量的小气泡,没有大气泡,这是由于温度低,玻 结合气密性结果分析可知,熔封条件为 、 璃液粘度大,绝缘子中的粘结剂分解,挥发不畅,形 、 % 十 % 时的封接性能最好,即 成内部小气泡;其它温度则由于玻璃液粘度稍小,小 最佳熔封工艺条件为: 、 、 % : 气泡易串联成大气泡。 % 气氛、 、、 下,除 % , 偏还原性气氛 。 去较低封接温度 下的样品 ,玻璃绝缘子内 . 玻璃绝缘子内气泡的观察 用 ×显微镜观察经过镶样打磨的封接截 均存在大气泡。这是由于炉内湿 度较大,玻璃内粘