(સિરામિકથી મેટલ એસેમ્બલ્ડ ભાગદ્વારા ઉત્પાદિતવિન્ટ્રસ્ટેક)

I. સિરામિક-ટુ-મેટલ વેલ્ડેડ ઘટકોની ઝાંખી

સિરામિક-થી-મેટલ વેલ્ડેડ ઘટકોઉપયોગી માળખાકીય ભાગો છે જે ઉચ્ચ શક્તિ, ઉચ્ચ ગેસ ચુસ્તતા અને સિરામિક અને મેટલ સામગ્રી વચ્ચે વિશ્વાસપાત્ર ઇલેક્ટ્રિકલ/થર્મલ જોડાણો પ્રદાન કરવા માટે અત્યાધુનિક વેલ્ડીંગ પ્રક્રિયાઓનો ઉપયોગ કરે છે. તેઓ સામાન્ય રીતે એવા કાર્યક્રમોમાં કાર્યરત છે કે જેને ઉચ્ચ તાપમાન, દબાણ અથવા શૂન્યાવકાશની સ્થિતિ માટે સ્થિતિસ્થાપકતાની જરૂર હોય છે.

II. સક્રિય મેટલ બ્રેઝિંગ ટેકનોલોજી

1. મુખ્ય ટેકનિકલ સિદ્ધાંતો

સક્રિય મેટલ બ્રેઝિંગ સિરામિક્સ સાથે રાસાયણિક રીતે પ્રતિક્રિયા કરવા માટે બ્રેઝિંગ ફિલરમાં પ્રતિક્રિયાશીલ તત્વો (ટાઇટેનિયમ, ઝિર્કોનિયમ, હેફનીયમ, વેનેડિયમ, વગેરે) નો ઉપયોગ કરે છે, પરિણામે સિરામિક-મેટલ ઇન્ટરફેસ પર રાસાયણિક રીતે બંધાયેલ સ્તર બને છે. આ સક્રિય તત્વોમાં ઓક્સિજન, નાઇટ્રોજન અને કાર્બન માટે ભારે આકર્ષણ હોય છે. શૂન્યાવકાશ અથવા નિષ્ક્રિય વાતાવરણમાં ગરમી સિરામિક સપાટી પર નેનોસ્કેલ પ્રતિક્રિયા સ્તરો (દા.ત., TiO₂, TiN, TiC) બનાવે છે. આ પીગળેલા ફિલર મેટલ દ્વારા પલાળવાની મંજૂરી આપે છે, જેના પરિણામે વિશ્વસનીય "સિરામિક-રિએક્શન લેયર-બ્રેઝ જોઈન્ટ-મેટલ" બોન્ડ બને છે.

2. મુખ્ય પ્રક્રિયા પરિમાણો

2.1 બ્રેઝિંગ ફિલર મેટલ સિસ્ટમ:

• Ag-Cu-Ti: ઉદ્યોગ ધોરણ, ઉત્તમ વ્યાપક પ્રદર્શન

• Cu-Ti: ઓછી કિંમત, ઉચ્ચ-તાપમાન પ્રતિકાર

• Au-Ni-Ti: ઉચ્ચ વિશ્વસનીયતા, એરોસ્પેસ એપ્લિકેશન્સ

• સિલ્વર-ફ્રી સોલ્ડર: ચાંદીના સ્થળાંતર નિવારણની જરૂર હોય તેવા ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણો માટે

2.2 પ્રક્રિયા નિયંત્રણ:

• પર્યાવરણીય આવશ્યકતાઓ: ઉચ્ચ શૂન્યાવકાશ (

• તાપમાન નિયંત્રણ: સોલ્ડર લિક્વિડસ ઉપર 20–50°C (Ag-Cu-Ti સિસ્ટમ માટે 800–900°C)

• સમય નિયંત્રણ: કેટલીક મિનિટથી વીસ મિનિટ, પ્રતિક્રિયા પૂર્ણતા અને ઇન્ટરફેસ સ્તરની જાડાઈને સંતુલિત

2.3 પ્રક્રિયા:

• પૂર્વ-સારવાર: સિરામિક્સની ચોકસાઇ સફાઈ અને ધાતુકરણ સારવાર; ધાતુના ઘટકોમાંથી ઓક્સાઇડ સ્તરોને દૂર કરવું

• એસેમ્બલી: સિરામિક્સ, ધાતુના ઘટકો અને સક્રિય સોલ્ડર ફોઇલની ચોક્કસ એસેમ્બલી (0.05-0.2 મીમી)

• વેક્યુમ બ્રેઝિંગ: ઇવેક્યુએશન → પ્રોગ્રામ કરેલ હીટિંગ → હોલ્ડિંગ તાપમાન → નિયંત્રિત ઠંડક

• સારવાર પછી: સફાઈ અને પ્રારંભિક નિરીક્ષણ

III. હિલિયમ માસ સ્પેક્ટ્રોમીટર લીક ડિટેક્શન ટેકનોલોજી

1. લીક ડિટેક્શનની આવશ્યકતા

સિરામિક-મેટલ વેલ્ડેડ ઘટકો વેક્યૂમ સિસ્ટમ્સ અને એરોસ્પેસ સાધનો જેવા ઉચ્ચ-ડિમાન્ડ એપ્લિકેશન્સમાં કાર્યરત છે. ચકાસો કે તેઓ નજીકના-"સંપૂર્ણ સીલિંગ" માપદંડને પૂર્ણ કરે છે (લીક દર

2. શોધનો સિદ્ધાંત

ટ્રેસર ગેસ તરીકે હિલીયમનો ઉપયોગ કરીને, અભિગમ તેના નાના પરમાણુ કદ, નિષ્ક્રિય પ્રકૃતિ અને ઓછી પૃષ્ઠભૂમિ સાંદ્રતાનો લાભ લે છે. હિલીયમ લીક દ્વારા માસ સ્પેક્ટ્રોમીટરમાં પ્રવેશે છે, તેને આયનીકરણ કરવામાં આવે છે, ચુંબકીય ક્ષેત્ર દ્વારા અલગ કરવામાં આવે છે અને વિશિષ્ટ ડિટેક્ટર દ્વારા શોધાય છે. સિગ્નલની શક્તિ હિલીયમ સામગ્રીના પ્રમાણસર છે, જે ચોક્કસ લીક દરની ગણતરી માટે પરવાનગી આપે છે.

3. મુખ્ય તપાસ પદ્ધતિઓ

પદ્ધતિ 1: સ્નિફિંગ મેથડ (સ્થાનિક લીક ડિટેક્શન)

પ્રક્રિયા:

• વર્કપીસનો આંતરિક ભાગ ખાલી કરવામાં આવે છે અને લીક ડિટેક્ટર સાથે જોડાયેલ છે.

• બાહ્ય વેલ્ડ વિસ્તારને હિલીયમ સ્પ્રે ગન વડે સ્કેન કરવામાં આવે છે.

• લીક પોઈન્ટને ચોક્કસ રીતે શોધવા માટે રીઅલ ટાઇમમાં સિગ્નલોનું નિરીક્ષણ કરવામાં આવે છે.

લાક્ષણિકતાઓ:નાના ઘટકો, ઉચ્ચ સંવેદનશીલતામાં લિક શોધવા માટે યોગ્ય.

પદ્ધતિ 2:હિલીયમ હૂડ/એન્ક્લોઝર પદ્ધતિ (એકંદરે સીલ અખંડિતતાનું મૂલ્યાંકન)

પ્રક્રિયા:

• વર્કપીસ હિલીયમથી ભરેલી હોય છે અને તેને વેક્યૂમ હૂડની અંદર મૂકવામાં આવે છે, અથવા બાહ્ય હૂડ/સ્નિફરનો ઉપયોગ શોધવા માટે થાય છે.

• સંચિત અથવા બહાર નીકળતું હિલીયમ શોધી કાઢવામાં આવે છે.

લાક્ષણિકતાઓ:કુલ l માપે છેeak દર; જટિલ માળખાકીય ઘટકો માટે યોગ્ય.

4. ઓપરેશનલ વર્કફ્લો (ઉદાહરણ તરીકે સ્નિફિંગ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને)

4.1 તૈયારીનો તબક્કો:

વર્કપીસની સફાઈ, સાધનોનું માપાંકન અને પર્યાવરણીય હિલીયમ પૃષ્ઠભૂમિની પુષ્ટિ.

4.2 તપાસ અમલીકરણ:

• વર્કપીસ લીક ડિટેક્શન સિસ્ટમ સાથે જોડાયેલ છે અને ઓપરેટિંગ પ્રેશર પર ખાલી કરવામાં આવે છે.

• જ્યારે સિસ્ટમનું દબાણ ≤0.1 Pa (સ્પ્રે બંદૂકનું અંતર: 1–2 સે.મી., દબાણ: 0.1–0.2 MPa) સુધી પહોંચે ત્યારે હિલિયમનો છંટકાવ શરૂ થાય છે.

• વેલ્ડ સીમ સાથે વ્યવસ્થિત સ્કેનિંગ, કેન્દ્રિત થર્મલ તણાવના વિસ્તારો પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરીને.

4.3 ડેટા વિશ્લેષણ:

• જો લીક દર થ્રેશોલ્ડ (દા.ત., 1×10⁻⁹ Pa·m³/s) કરતાં વધી જાય તો એલાર્મ ટ્રિગર થાય છે.

• લીક પોઈન્ટ ચિહ્નિત કરવામાં આવે છે, અને તપાસ શરતો અને ડેટા રેકોર્ડ કરવામાં આવે છે.

4.4 પુનઃનિરીક્ષણ અને રિપોર્ટિંગ:

સમારકામ પછી પુનઃપરીક્ષણ, ત્યારબાદ સંપૂર્ણ પરીક્ષણ રિપોર્ટ બનાવવો.

5. વિશિષ્ટ વિચારણાઓ અને ધોરણો

• સિરામિક-વિશિષ્ટ અનુકૂલન: થર્મલ વિસ્તરણ અસંગતતાને કારણે માઇક્રોક્રેક પ્રદેશોને શોધવા પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરો.

• સંવેદનશીલતા ગ્રેડિંગ: એપ્લિકેશન ફીલ્ડના આધારે પસંદ કરેલ; એરોસ્પેસ-ગ્રેડની જરૂરિયાતો 10⁻¹² Pa·m³/s જેટલા કડક સ્તરે પહોંચી શકે છે.

• માનક પાલન: રાષ્ટ્રીય/લશ્કરી ધોરણો, ASTM અથવા ઉદ્યોગ-વિશિષ્ટ વિશિષ્ટતાઓનું પાલન.

• નિષ્ફળતા વિશ્લેષણ: માપદંડો કરતાં વધુ લીક પોઈન્ટ્સ માટે માઇક્રોસ્ટ્રક્ચરલ વિશ્લેષણ, જેમ કે મેટલોગ્રાફિક સેક્શનિંગ અને સ્કેનિંગ ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપી (SEM).

વિન્ટ્રસ્ટેક દરેક સિરામિકથી મેટલ ભાગો માટે હિલીયમ લીક ટેસ્ટ કરશે. અમારા લીક રેટ ટેસ્ટનો સંદર્ભ લેવા માટે કૃપા કરીને નીચેની લિંક તપાસો:

https://youtu.be/Et3cTV9yD_U?si=Yl8l7eBH5rON7I_f

IV. લાક્ષણિક એપ્લિકેશન દૃશ્યો

• પાવર ઇલેક્ટ્રોનિક્સ પેકેજિંગ: સિરામિક સબસ્ટ્રેટ્સ (AlN/Al₂O₃) અને IGBT મોડ્યુલ્સમાં તાંબાના સ્તરો વચ્ચેનું જોડાણ.

• શૂન્યાવકાશ સિસ્ટમ ઘટકો: પાર્ટિકલ એક્સિલરેટર્સ અને સેમિકન્ડક્ટર સાધનોમાં સિરામિક-થી-મેટલ સીલ.

• એરોસ્પેસ: એન્જિન સેન્સર અને અવકાશયાન સીલિંગ વિન્ડો.

• એનર્જી અને ઓપ્ટોઈલેક્ટ્રોનિક્સ: ફ્યુઅલ સેલ ઇન્ટરકનેક્ટ્સ અને હાઈ-પાવર લેસર પેકેજિંગ.

વી. સારાંશ

સક્રિય મેટલ બ્રેઝિંગ એ વિશ્વાસપાત્ર ઉત્પાદન માટે પાયાની પદ્ધતિ છેસિરામિકથી મેટલજંકશન, હિલીયમ માસ સ્પેક્ટ્રોમીટર લીક ડિટેક્શન સાથે તેમની હર્મેટીસીટીની પુષ્ટિ કરવા માટે ગોલ્ડ સ્ટાન્ડર્ડ તરીકે સેવા આપે છે. આ બે તકનીકોનું સંયોજન કઠોર પરિસ્થિતિઓમાં વેલ્ડેડ ઘટકોની લાંબા ગાળાની નિર્ભરતાની ખાતરી આપે છે. વાસ્તવિક એપ્લિકેશન્સમાં, બ્રેઝિંગ પ્રક્રિયાના પરિમાણોને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવા અને વર્કપીસની રચના, સામગ્રીની વિશેષતાઓ અને એપ્લિકેશનની જરૂરિયાતોને આધારે યોગ્ય લીક શોધ પદ્ધતિઓ અને સંવેદનશીલતા સ્તર પસંદ કરવા તે મહત્વપૂર્ણ છે. આ અભિગમ એક બંધ-લૂપ ગુણવત્તા નિયંત્રણ સિસ્ટમ વિકસાવે છે જે ઉત્પાદનથી ચકાસણી સુધી ચાલે છે.