基于玻璃浆料键合的硅基漏孔封接工艺优化研究北大核心CSCD

随着漏孔在超高真空计量应用的广泛需求,目前常用的Torr-Seal胶封接方法由于其高放气率而不再适用,迫切需要一种放气率低、气密性好的封接方法。本文提出了一种新的基于玻璃浆料键合的硅基漏孔封接方法,即利用玻璃浆料键合工艺将硅片封接到可伐管上,并通过法兰连接到真空测试系统中。研究优化了玻璃浆料的热调节工艺,并使用氦质谱检漏仪测量了封接组件的本底漏率。测量结果显示,在一个大气压的上游压力下测得的最小本底漏率为1.0×10-13 Pa·m3/s。采用仿真软件ANSYS对封接的降温阶段进行了热应力分析,根据仿真结果证明了可伐合金的优越性。     

微纳通道型真空漏孔研究进展

传统真空漏孔存在难以实现尺寸可控制作、分子流压力范围有限等问题,而利用微纳通道型真空漏孔可以有效解决上述问题。本文阐述了一维/二维微纳通道型真空漏孔的加工方法,即使用光学曝光、刻蚀工艺在硅基底上制备微纳沟槽,结合键合技术实现微纳通道密封;通过金属封装、玻璃浆料键合、毛细管连接工艺实现硅基微纳通道型真空漏孔与金属真空法兰的封装连接。该类型漏孔有望在真空计量、极小流量控制和漏率测试等方面取得应用。     

真空器件用玻璃——可伐管状封接工艺研究

玻璃——可伐管状封接是利用可伐表面氧化层与熔融的电真空钼族玻璃很好的浸润的一种管状匹配封接,因其良好的气密性及较高封接强度,在真空器件的科研及生产中有较广泛的使用。本文将真空器件玻璃——可伐管状封接气泡产生原因归纳为三类。结合大量工艺试验和相关资料,逐一对应提出了具体的分析及解决措施。通过三维数字显微镜对比改进前后的封接效果,证明以上措施可以有效避免真空器件用玻璃——可伐封接汽泡问题的产生,进一步保障了真空器件的科研生产工作。     

第15讲真空工程封接技术

真空封接属于真空连接技术中的永久性连接,真空封接技术常用于某些真空室、真空炉体、真空泵体、真空规的各种电极、引线等零部件的金属材料与玻璃、陶瓷等非金属材料之间的密封连接以及非金属材料之间的密封连接。真空封接连接应满足以下要求:1真空密封;2耐高温(真空系统烘烤、电极加热、引线发热等);3电绝缘性能。1玻璃-玻璃封接在真空技术中有时会用到玻璃与玻璃、石英与石英的封接工艺。在设计和制造玻璃真空系统时,需要考虑系统的玻璃管道封接、管道与真空零件的封接。同种和不同种玻璃材料之间靠熔融过程实现封接,温度应升高到超过玻…     

不同气体和压力对真空漏孔漏率的影响

针对目前大多数标准漏孔的漏率都是在He和入口压力为100 kPa下的漏率,采用定容变压法校准了铭牌漏率为2.3×10~(-6)Pa·m~3/s的标准真空漏孔在使用H_2、He、D_2三种气体时,在不同入口压力下的漏率。预先对系统进行了加热除气后计算了系统本底漏率大小,并探讨了本底漏率对校准漏孔漏率的影响。结合粘滞流-分子流理论研究了不同气体和漏孔入口压力对漏孔漏率的影响。     

温度对石墨烯真空标准漏孔漏率的影响研究

石墨烯真空标准漏孔是基于石墨烯衍生材料研制的新型真空标准漏孔,其漏率下限低于一般的石英渗氦型标准漏孔,可用于超灵敏度检漏系统的校准。基于石墨烯的材料特性,石墨烯真空标准漏孔的漏率会随温度变化。本文针对温度对石墨烯真空标准漏孔漏率的影响进行了研究,通过测量漏孔在不同温度环境下的漏率,得到该种漏孔的温度系数与变化规律。研究结果表明,石墨烯真空标准漏孔的漏率随温度呈线性变化,且温度系数低于2.5%/℃。     

真空玻璃的支撑与封接技术研究进展

真空玻璃具有优异的隔热、隔声性能,广泛应用于建筑物和人们的生产生活,是一种新型的建筑节能玻璃.本文介绍了钢化、合金、非金属、吸附类、非金属类填充型支撑柱及真空玻璃边缘激光、含密封帽式、金属氧化物封接料等封接技术的发展,综述了国内外真空玻璃的制备工艺和研究进展.针对支撑柱耐久性差、易脱落、导热性较强及玻璃封接过程中密封性...     

第十五讲真空工程封接技术

2．3封接方法与工艺（上接2007年第3期80页） 2．3．1围封封接围封封接为钨杆、钼杆、可伐杆等与线膨胀系数相近的玻璃封接的结构。封接前需将玻璃和金属杆进行清洗，最好经过烧氢退火，以去除应力和表面脱碳。     

采用精密印刷技术的玻璃浆料圆片级气密封装

采用先进的丝网印刷设备和精密印刷技术,对MEMS器件玻璃浆料气密封装技术,包括丝网印刷、预烧结和键合工艺等进行了深入研究。采用三种不同线宽的丝网板对二次印刷工艺进行了优化,提高了玻璃浆料的平整度和均匀性。经烧结键合后的封装体具有较高的封接强度(剪切力12kg)及良好的气密性(氦气精检合格率100%),可实现高质量的圆片级气密封装。     

相对法校准真空漏孔及不确定度的评定

相对法校准真空漏孔是通过比较四极质谱计采集的电流值,根据已知标准漏孔漏率计算出被校真空漏孔漏率的一种方法。使用真空漏率校准装置,能方便的校准真空漏孔,且不确定度符合量值传递要求,满足了实际需要。主要介绍了相对法校准真空漏孔的原理,过程及不确定度的评定。     

真空平板玻璃封接性能研究

针对真空平板玻璃封接温度较低和玻璃与封接焊料要具有相匹配热膨胀系数的特点,实验选定PbO-TiO2-SiO2-RxOy系封接焊料,采用真空熔接法侧边封接真空平板玻璃,利用EBSD、EDS、XRD方法分析了真空平板玻璃封接层的显微组织结构与物相组成,研究了封接层与玻璃界面处结合性与稳定性,并对真空平板玻璃封边进行了剪切强度与气密性实验,测定了真空平板玻璃封边处的剪切性能与气密性能,探讨了真空平板玻璃的封接机制。结果表明,封接层与玻璃之间的界面清晰,结合紧密,封接效果良好,封接层分为厚度在7~9μm的界面反应润湿层与厚度在180~190μm的熔融层两个部分,界面处出现了元素迁移,并在界面反应润湿层生成了少量的PbTiO3。封接层无明显裂纹,存在少量不连通的气孔,但不影响其气密性能,封边气密性达到1.0×10-9 Pa·m3/s。     

温度对正压漏孔校准装置本底漏率影响的研究

在实验室条件下,由于温度变化引起正压漏孔校准装置本底漏率变化是影响正压漏孔校准下限的主要因素,因此正压漏孔校准装置采用水浴恒温技术,采取主动恒温与被动恒温相结合的方式进行恒温,以减小因温度变化对本底漏率的影响。通过实验研究,采取恒温措施后,本底漏率降低到1.36×10-9Pa×m3/s,正压漏孔的测量下限可以扩展到2.667×10-8Pa×m3/s,延伸了正压漏孔标准的下限。     

NCF—I型钠灯超高真空封接炉研制成功

锦州真空设备厂研制的NCF-I型钠灯超高真空封接炉于1985年3月26日通过了技术鉴定。 该炉是专为适应我国灯泡行业大上钠灯的形势需要而设计的。是封接钠灯放电管的理想设备。也可用于钛、钽、锆等活泼、难熔金属的真空热处理。真空焊接及离子渗碳等工艺亦可应用此设备。 该炉技术先进,在国内首次采用DL-2型电离规管测量电阻炉的超高真空。经改装的 ZF—1型宽量程真空计可同时测量二台封接炉的真空度。一台控制柜可同时交替控制二台设备。它具有升温快、消耗功率小,封接合格率高等优点。该炉的测温系统采用了两套仪表同时监测,测量准确,并…     

He-Ne激光陀螺仪真空铟封结构应力分析与工艺优化

氦氖激光陀螺仪电极封接是维持其微晶玻璃谐振腔体真空环境的关键技术之一。研究分析了氦氖激光陀螺仪经典铟封接结构特点及电极铟封性能,应用弹塑性力学理论建立铟封结构的物理和数学模型。数值计算了铟封结构残余应力,得到了不同物性参数的残余应力变化规律,分析了铟丝环直径、铟合金化学计量比等参数对铟封残余应力的影响;优化了封接工艺参数,提高了封接强度及谐振腔真空铟封性能,使铟封接强度与真空气密性能满足氦氖激光陀螺仪长寿命的使用要求。     

低熔封接玻璃组成及其发展

综述了低熔封接玻璃的组成特点，给出了大量低熔玻璃组成实例，批出了低熔封接玻璃的封接低温化和无铅化发展方向，磷酸盐玻璃是首选组成之一。新的制备工艺和新的玻璃形成体系将对封接玻璃发展起着十分重要的作用。     

真空平板玻璃封边气孔成因研究

针对真空平板玻璃封边封接层中易出现气孔缺陷的问题,采用真空熔接法侧边封接真空平板玻璃,利用EBSD、EDS方法分析了真空平板玻璃封接层的显微组织结构与物相组成,探究了真空平板玻璃封边气孔的形成原因,并对真空平板玻璃进行了不同封接焊料粒径在不同封接温度的试验研究,分析了真空平板玻璃封边气孔率的影响因素。研究结果表明,真空平板玻璃封接层外侧为呈一定厚度且连续分布的层状界面反应润湿层,内部为熔融层,在熔融层存在大量的气孔,润湿层未出现明显的气孔,气孔均为相互不连通的孤立气孔,主要位于颗粒的交界处,主要是由焊料颗粒间的残留空气引起的。随着封接温度的升高与封接焊料粒度的减小,结构变得致密平整,气孔数量减少,只要通过合理选择封接温度与封接焊料粒度,可以避免或减少气孔缺陷。     

低熔封接玻璃的研究进展

低熔封接玻璃是一种先进的焊接材料,由于其具有低的熔化温度和封接温度,优良的机械强度和化学稳定性,而在很多领域中得到广泛的应用,实现了玻璃、陶瓷、金属、半导体间的相互封接.综述了低熔封接玻璃的研究现状,展望了低熔封接玻璃向无铅化发展的趋势,指出了无铅低熔封接玻璃今后的研究方向.     

铟封接和硅硅键合技术制作微通道型固定流导元件

提出了一种制作微通道型固定流导元件的方法,即基于硅硅直接键合将刻蚀深度约为1μm的沟槽结构密封成微通道,利用铟熔融封接技术使其与金属法兰结合构成通道型固定流导组件,使用氦质谱检漏仪对其漏率测试。测量结果表明,固定流导元件的流导测量值与理论计算值接近,相对误差不超过22.2%。氦气作为测量气体时,固定流导元件能够从高真空到30000 Pa压强下实现分子流状态,即流导恒定。     

真空材料放气率高精度测量装置

介绍了上海光源二期线站工程机械真空辅助实验室研制的一套基于双通道气路转换法的真空材料放气率高精度测量装置，对同步辐射真空系统中常见的无氧铜材料样品开展放气率测试研究。实验测量并计算得出样品与本底和本底在不同温度状态、排气时间、气路转换后的放气量。结果显示，经72h,150℃高温烘烤后的无氧铜放气率为3.06×10^-12Pa·m³·s^-1·cm^-2，表明装置具有较高的放气率测试精度，可以满足同步辐射装置对超高真空材料放气率的测量要求。     

大型真空系统氦检漏率的快速准确检测方法

大型真空系统检漏往往耗时长、效率低。本文分析了氦气通过漏孔进入氦质谱检漏仪形成检漏信号的规律,并据此建立检漏信号数学模型,确定漏孔的最终稳态泄漏信号。基于上述分析,提出漏孔漏率的一种快速预测方法。该方法用于大型真空系统检漏能准确预测被检部位的漏率,能显著缩短检漏时间,提高检漏效率。