سيرامڪس ۽ ڌاتوءَ جي بريزنگ

1. بريزيبلٽي

سيرامڪ ۽ سيرامڪ، سيرامڪ ۽ ڌاتو جي حصن کي بريزي ڪرڻ ڏکيو آهي. گهڻو ڪري سولڊر سيرامڪ جي مٿاڇري تي هڪ بال ٺاهيندو آهي، جنهن ۾ ٿورو يا ڪو به گلو نه هوندو آهي. بريزينگ فلر ڌاتو جيڪو سيرامڪس کي گلي ڪري سگهي ٿو، بريزينگ دوران گڏيل انٽرفيس تي مختلف قسم جا ڀُرندڙ مرڪب (جهڙوڪ ڪاربائيڊ، سلائسائيڊ ۽ ٽرنري يا ملٽي ويريئيٽ مرڪب) ٺاهڻ آسان آهي. انهن مرڪبن جو وجود گڏيل جي ميڪيڪل خاصيتن کي متاثر ڪري ٿو. ان کان علاوه، سيرامڪ، ڌاتو ۽ سولڊر جي وچ ۾ حرارتي توسيع جي کوٽائي جي وڏي فرق جي ڪري، بريزينگ جي گرمي پد کي ڪمري جي حرارت تي ٿڌو ڪرڻ کان پوءِ گڏيل ۾ باقي دٻاءُ هوندو، جيڪو گڏيل ڀڃڻ جو سبب بڻجي سگهي ٿو.

سيرامڪ جي مٿاڇري تي سولڊر جي ويٽيبلٽي کي عام سولڊر ۾ فعال ڌاتو عنصر شامل ڪري بهتر بڻائي سگهجي ٿو؛ گهٽ درجه حرارت ۽ مختصر وقت جي بريزنگ انٽرفيس رد عمل جي اثر کي گهٽائي سگهي ٿي؛ مناسب جوائنٽ فارم ڊزائين ڪرڻ ۽ وچولي پرت طور هڪ سنگل يا ملٽي ليئر ڌاتو استعمال ڪندي جوائنٽ جي حرارتي دٻاءُ کي گهٽائي سگهجي ٿو.

2. سولڊر

سيرامڪ ۽ ڌاتو عام طور تي ويڪيوم فرنس يا هائيڊروجن ۽ آرگن فرنس ۾ ڳنڍيل هوندا آهن. عام خاصيتن کان علاوه، ويڪيوم اليڪٽرانڪ ڊوائيسز لاءِ بريزنگ فلر ڌاتو کي پڻ ڪجهه خاص گهرجن هجڻ گهرجن. مثال طور، سولڊر ۾ اهڙا عنصر شامل نه هجڻ گهرجن جيڪي تيز بخارات جو دٻاءُ پيدا ڪن، ته جيئن ڊوائيسز جي ڊائي اليڪٽرڪ ليڪيج ۽ ڪيٿوڊ زهر جو سبب نه بڻجن. اهو عام طور تي بيان ڪيو ويو آهي ته جڏهن ڊوائيس ڪم ڪري رهي آهي، سولڊر جو بخارات جو دٻاءُ 10-3pa کان وڌيڪ نه هجڻ گهرجي، ۽ ان ۾ موجود تيز بخارات جي دٻاءُ جي نجاست 0.002% ~ 0.005% کان وڌيڪ نه هجڻ گهرجي؛ سولڊر جو w (o) 0.001% کان وڌيڪ نه هجڻ گهرجي، ته جيئن هائيڊروجن ۾ بريزنگ دوران پيدا ٿيندڙ پاڻي جي بخارات کان بچي سگهجي، جيڪو پگھليل سولڊر ڌاتو جي ڦاٽڻ جو سبب بڻجي سگهي ٿو؛ ان کان علاوه، سولڊر صاف ۽ مٿاڇري آڪسائيڊ کان پاڪ هجڻ گهرجي.

سيرامڪ ميٽيلائيزيشن کان پوءِ بريجنگ ڪرڻ وقت، ٽامي، بيس، چاندي جو ٽامي، سون جو ٽامي ۽ ٻيا مصر جا بريجنگ فلر ڌاتو استعمال ڪري سگھجن ٿا.

سيرامڪس ۽ ڌاتو جي سڌي بريجنگ لاءِ، فعال عنصرن Ti ۽ Zr تي مشتمل بريجنگ فلر ڌاتو چونڊيو ويندو. بائنري فلر ڌاتو بنيادي طور تي Ti Cu ۽ Ti Ni آهن، جيڪي 1100 ℃ تي استعمال ڪري سگهجن ٿيون. ٽرنري سولڊر ۾، Ag Cu Ti (W) (TI) سڀ کان وڌيڪ استعمال ٿيندڙ سولڊر آهي، جيڪو مختلف سيرامڪس ۽ ڌاتو جي سڌي بريجنگ لاءِ استعمال ڪري سگهجي ٿو. ٽرنري فلر ڌاتو کي ورق، پائوڊر يا Ag Cu eutectic فلر ڌاتو ذريعي Ti پائوڊر سان استعمال ڪري سگهجي ٿو. B-ti49be2 بريجنگ فلر ڌاتو ۾ اسٽينلیس سٹیل جي برابر سنکنرن جي مزاحمت ۽ گهٽ بخار جي دٻاءُ آهي. ان کي ترجيحي طور تي ويڪيوم سيلنگ جوڑوں ۾ آڪسائيڊيشن ۽ ليڪيج مزاحمت سان چونڊيو وڃي ٿو. ti-v-cr سولڊر ۾، پگھلڻ جو گرمي پد سڀ کان گهٽ (1620 ℃) ​​هوندو آهي جڏهن w (V) 30٪ هوندو آهي، ۽ Cr جو اضافو پگھلڻ جي درجه حرارت جي حد کي مؤثر طريقي سان گهٽائي سگهي ٿو. Cr کان سواءِ B-ti47.5ta5 سولڊر کي ايلومينا ۽ ميگنيشيم آڪسائيڊ جي سڌي بريجنگ لاءِ استعمال ڪيو ويو آهي، ۽ ان جو جوڙو 1000 ℃ جي ماحولي گرمي پد تي ڪم ڪري سگهي ٿو. ٽيبل 14 سيرامڪ ۽ ڌاتو جي وچ ۾ سڌي ڪنيڪشن لاءِ فعال وهڪري ڏيکاري ٿو.

ٽيبل 14 سيرامڪ ۽ ڌاتو بريزنگ لاءِ فعال بريزنگ فلر ڌاتو

2. بريجنگ ٽيڪنالاجي

پري ميٽيلائيزڊ سيرامڪس کي اعليٰ پاڪائي واري غير فعال گئس، هائيڊروجن يا ويڪيوم ماحول ۾ بريز ڪري سگهجي ٿو. ويڪيوم بريزنگ عام طور تي ميٽيلائيزيشن کان سواءِ سيرامڪس جي سڌي بريزنگ لاءِ استعمال ڪئي ويندي آهي.

(1) عالمگير بريزينگ عمل سيرامڪ ۽ ڌاتو جي عالمگير بريزينگ عمل کي ست عملن ۾ ورهائي سگهجي ٿو: مٿاڇري جي صفائي، پيسٽ ڪوٽنگ، سيرامڪ مٿاڇري جي ميٽيلائيزيشن، نڪل پليٽنگ، بريزينگ ۽ پوسٽ ويلڊ انسپيڪشن.

مٿاڇري جي صفائي جو مقصد بنيادي ڌاتو جي مٿاڇري تي تيل جي داغ، پسيني جي داغ ۽ آڪسائيڊ فلم کي هٽائڻ آهي. ڌاتو جي حصن ۽ سولڊر کي پهريان ڊيگريزي ڪيو وڃي، پوءِ آڪسائيڊ فلم کي تيزاب يا الڪلي ڌوئڻ سان هٽايو وڃي، وهندڙ پاڻي سان ڌوئي ۽ خشڪ ڪيو وڃي. اعليٰ گهرجن وارن حصن کي ويڪيوم فرنس يا هائيڊروجن فرنس ۾ گرمي علاج ڪيو وڃي (آئن بمباري جو طريقو پڻ استعمال ڪري سگهجي ٿو) مناسب درجه حرارت ۽ وقت تي حصن جي مٿاڇري کي صاف ڪرڻ لاءِ. صاف ڪيل حصن کي چکنائي وارين شين يا ننگي هٿن سان رابطو نه ڪيو وڃي. انهن کي فوري طور تي ايندڙ عمل ۾ يا ڊرائر ۾ رکيو وڃي. انهن کي گهڻي وقت تائين هوا جي سامهون نه رکيو وڃي. سيرامڪ حصن کي ايسٽون ۽ الٽراسونڪ سان صاف ڪيو وڃي، وهندڙ پاڻي سان ڌوئي، ۽ آخر ۾ هر ڀيري 15 منٽن لاءِ ڊيونائيزڊ پاڻي سان ٻه ڀيرا اُباليو وڃي.

پيسٽ ڪوٽنگ سيرامڪ ميٽالائيزيشن جو هڪ اهم عمل آهي. ڪوٽنگ دوران، ان کي برش يا پيسٽ ڪوٽنگ مشين سان ميٽالائيز ڪرڻ لاءِ سيرامڪ جي مٿاڇري تي لڳايو ويندو آهي. ڪوٽنگ جي ٿولهه عام طور تي 30 ~ 60 ملي ميٽر هوندي آهي. پيسٽ عام طور تي خالص ڌاتو پائوڊر (ڪڏهن ڪڏهن مناسب ڌاتو آڪسائيڊ شامل ڪيو ويندو آهي) مان تيار ڪيو ويندو آهي جنهن جي ذرڙي جي سائيز تقريباً 1 ~ 5um ۽ نامياتي چپڪندڙ هوندي آهي.

پيسٽ ٿيل سيرامڪ حصن کي هائيڊروجن فرنس ڏانهن موڪليو ويندو آهي ۽ 1300 ~ 1500 ℃ تي 30 ~ 60 منٽن لاءِ گلي هائيڊروجن يا ڦاٽل امونيا سان سينٽر ڪيو ويندو آهي. هائيڊرائڊس سان ڍڪيل سيرامڪ حصن لاءِ، انهن کي هائيڊرائڊس کي ختم ڪرڻ لاءِ تقريباً 900 ℃ تائين گرم ڪيو ويندو ۽ سيرامڪ مٿاڇري تي باقي خالص ڌاتو يا ٽائيٽينيم (يا زرڪونيم) سان رد عمل ظاهر ڪيو ويندو ته جيئن سيرامڪ مٿاڇري تي ڌاتو ڪوٽنگ حاصل ڪري سگهجي.

Mo Mn ميٽيلائيزڊ پرت لاءِ، سولڊر سان گلي ڪرڻ لاءِ، 1.4 ~ 5um جي نڪل پرت کي اليڪٽروپليٽ ڪيو وڃي يا نڪل پائوڊر جي پرت سان ڪوٽ ڪيو وڃي. جيڪڏهن بريزنگ جو گرمي پد 1000 ℃ کان گهٽ آهي، ته نڪل پرت کي هائيڊروجن فرنس ۾ اڳ ۾ سنٽر ڪرڻ جي ضرورت آهي. سنٽرنگ جو گرمي پد ۽ وقت 1000 ℃ / 15 ~ 20 منٽ آهي.

علاج ٿيل سيرامڪس ڌاتو جا حصا آهن، جن کي اسٽينلیس سٹیل يا گريفائيٽ ۽ سيرامڪ مولڊ سان گڏ هڪ مڪمل ۾ گڏ ڪيو ويندو. سولڊر کي جوڑوں تي نصب ڪيو وڃي، ۽ ورڪ پيس کي سڄي آپريشن دوران صاف رکيو وڃي، ۽ ننگي هٿن سان نه ڇهيو وڃي.

بريجنگ آرگن، هائيڊروجن يا ويڪيوم فرنس ۾ ڪئي ويندي. بريجنگ جو گرمي پد بريجنگ فلر ڌاتو تي منحصر آهي. سيرامڪ حصن جي ڀڃڻ کي روڪڻ لاءِ، ٿڌي شرح تمام تيز نه هجڻ گهرجي. ان کان علاوه، بريجنگ هڪ خاص دٻاءُ (تقريبن 0.49 ~ 0.98mpa) پڻ لاڳو ڪري سگهي ٿي.

مٿاڇري جي معيار جي چڪاس کان علاوه، بريز ٿيل ويلڊمينٽ پڻ حرارتي جھٽڪو ۽ ميڪيڪل ملڪيت جي چڪاس جي تابع هوندا. ويڪيوم ڊوائيسز لاءِ سيلنگ حصن کي پڻ لاڳاپيل ضابطن جي مطابق ليڪيج ٽيسٽ جي تابع هجڻ گهرجي.

(2) سڌي طرح بريجنگ ڪرڻ وقت (فعال ڌاتو طريقو)، پهرين سيرامڪ ۽ ڌاتو ويلڊمينٽ جي مٿاڇري کي صاف ڪريو، ۽ پوءِ انهن کي گڏ ڪريو. جزوي مواد جي مختلف حرارتي توسيع جي کوٽائي جي ڪري پيدا ٿيندڙ دراڙن کان بچڻ لاءِ، بفر پرت (ڌاتو جي چادرن جي هڪ يا وڌيڪ پرت) کي ويلڊمينٽ جي وچ ۾ گھمائي سگهجي ٿو. بريجنگ فلر ڌاتو کي ٻن ويلڊمينٽ جي وچ ۾ ڪلمپ ڪيو وڃي يا ان پوزيشن تي رکيو وڃي جتي خلا کي ممڪن حد تائين بريجنگ فلر ڌاتو سان ڀريو وڃي، ۽ پوءِ بريجنگ عام ويڪيوم بريجنگ وانگر ڪيو وڃي.

جيڪڏهن Ag Cu Ti سولڊر کي سڌي طرح بريجنگ لاءِ استعمال ڪيو وڃي ته ويڪيوم بريجنگ جو طريقو اختيار ڪيو وڃي. جڏهن فرنس ۾ ويڪيوم جي ڊگري 2.7 × 10-3pa تي پهچي وڃي ته گرم ڪرڻ شروع ڪريو، ۽ هن وقت گرمي پد تيزي سان وڌي سگهي ٿو؛ جڏهن گرمي پد سولڊر جي پگھلڻ واري نقطي جي ويجهو هجي، ته گرمي پد کي آهستي آهستي وڌائڻ گهرجي ته جيئن ويلڊمينٽ جي سڀني حصن جو گرمي پد ساڳيو هجي؛ جڏهن سولڊر پگھلجي ويندو آهي، ته گرمي پد تيزي سان بريجنگ جي گرمي پد تائين وڌايو ويندو، ۽ هولڊنگ جو وقت 3 ~ 5 منٽ هوندو؛ ٿڌي ڪرڻ دوران، ان کي 700 ℃ کان اڳ آهستي آهستي ٿڌو ڪيو ويندو، ۽ ان کي 700 ℃ کان پوءِ فرنس سان قدرتي طور تي ٿڌو ڪري سگهجي ٿو.

جڏهن Ti Cu فعال سولڊر کي سڌو سنئون بريز ڪيو ويندو آهي، ته سولڊر جي شڪل Cu foil plus Ti پائوڊر يا Cu حصن plus Ti ورق ٿي سگهي ٿي، يا سيرامڪ مٿاڇري کي Ti پائوڊر پلس Cu ورق سان ڪوٽ ڪري سگهجي ٿو. بريز ڪرڻ کان اڳ، سڀني ڌاتو حصن کي ويڪيوم ذريعي ڊيگيس ڪيو ويندو. آڪسيجن فري ڪاپر جو ڊيگيسنگ گرمي پد 750 ~ 800 ℃ هوندو، ۽ Ti، Nb، Ta، وغيره کي 15 منٽن لاءِ 900 ℃ تي ڊيگيس ڪيو ويندو. هن وقت، ويڪيوم ڊگري 6.7 × 10-3Pa کان گهٽ نه هوندي. بريزنگ دوران، فڪسچر ۾ ويلڊنگ ڪرڻ لاءِ حصن کي گڏ ڪريو، انهن کي ويڪيوم فرنس ۾ 900 ~ 1120 ℃ تائين گرم ڪريو، ۽ هولڊنگ ٽائيم 2 ~ 5 منٽ آهي. پوري بريزنگ جي عمل دوران، ويڪيوم ڊگري 6.7 × 10-3Pa کان گهٽ نه هوندي.

ٽائي ني طريقي جي برزنگ جو عمل Ti Cu طريقي سان ملندڙ جلندڙ آهي، ۽ برزنگ جو گرمي پد 900 ± 10 ℃ آهي.

(3) آڪسائيڊ بريجنگ طريقو آڪسائيڊ بريجنگ طريقو هڪ طريقو آهي جيڪو آڪسائيڊ سولڊر جي پگھلڻ سان ٺهيل شيشي جي مرحلي کي استعمال ڪندي قابل اعتماد ڪنيڪشن حاصل ڪرڻ لاءِ سيرامڪس ۾ داخل ٿئي ٿو ۽ ڌاتو جي مٿاڇري کي گندو ڪري ٿو. اهو سيرامڪس کي سيرامڪس سان ۽ سيرامڪس کي ڌاتو سان ڳنڍي سگهي ٿو. آڪسائيڊ بريجنگ فلر ڌاتو بنيادي طور تي Al2O3، Cao، Bao ۽ MgO تي مشتمل آهن. B2O3، Y2O3 ۽ ta2o3 شامل ڪرڻ سان، مختلف پگھلڻ واري پوائنٽن ۽ لڪير جي توسيع جي کوٽائي سان بريجنگ فلر ڌاتو حاصل ڪري سگهجي ٿو. ان کان علاوه، CaF2 ۽ NaF سان گڏ فلورائيڊ بريجنگ فلر ڌاتو پڻ سيرامڪس ۽ ڌاتو کي ڳنڍڻ لاءِ استعمال ڪري سگهجن ٿا ته جيئن اعليٰ طاقت ۽ اعليٰ گرمي مزاحمت سان جوڙا حاصل ڪري سگهجن.