(सिरेमिक से धातु तक जुड़ा हुआ भागद्वारा निर्मितWintrustek)
I. सिरेमिक-टू-मेटल वेल्डेड घटकों का अवलोकन
सिरेमिक-टू-मेटल वेल्डेड घटकउपयोगी संरचनात्मक भाग हैं जो सिरेमिक और धातु सामग्री के बीच उच्च शक्ति, उच्च गैस जकड़न और भरोसेमंद विद्युत/थर्मल कनेक्शन प्रदान करने के लिए परिष्कृत वेल्डिंग प्रक्रियाओं का उपयोग करते हैं। वे आमतौर पर उन अनुप्रयोगों में नियोजित होते हैं जिन्हें उच्च तापमान, दबाव या वैक्यूम स्थितियों के प्रति लचीलेपन की आवश्यकता होती है।
द्वितीय. सक्रिय धातु टांकना प्रौद्योगिकी
1. प्रमुख तकनीकी सिद्धांत
सक्रिय धातु ब्रेज़िंग, सिरेमिक के साथ रासायनिक रूप से प्रतिक्रिया करने के लिए ब्रेज़िंग फिलर में प्रतिक्रियाशील तत्वों (टाइटेनियम, ज़िरकोनियम, हाफ़नियम, वैनेडियम, आदि) का उपयोग करता है, जिसके परिणामस्वरूप सिरेमिक-मेटल इंटरफ़ेस पर एक रासायनिक रूप से बंधी हुई परत बनती है। इन सक्रिय तत्वों में ऑक्सीजन, नाइट्रोजन और कार्बन के प्रति अत्यधिक आकर्षण होता है। निर्वात या अक्रिय वातावरण में गर्म करने से सिरेमिक सतहों पर नैनोस्केल प्रतिक्रिया परतें (जैसे, TiO₂, TiN, TiC) बनती हैं। यह पिघले हुए भराव धातु द्वारा भिगोने की अनुमति देता है, जिसके परिणामस्वरूप एक विश्वसनीय "सिरेमिक-प्रतिक्रिया परत-ब्रेज़ संयुक्त-धातु" बंधन बनता है।
2. मुख्य प्रक्रिया पैरामीटर
2.1 टांकना भराव धातु प्रणाली:
Ag-Cu-Ti: उद्योग मानक, उत्कृष्ट व्यापक प्रदर्शन
Cu-Ti: कम लागत, उच्च तापमान प्रतिरोध
औ-नी-ति: उच्च विश्वसनीयता, एयरोस्पेस अनुप्रयोग
सिल्वर-फ्री सोल्डर: इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए जिन्हें सिल्वर माइग्रेशन रोकथाम की आवश्यकता होती है
2.2 प्रक्रिया नियंत्रण:
पर्यावरणीय आवश्यकताएँ: उच्च वैक्यूम (
तापमान नियंत्रण: सोल्डर लिक्विडस से 20-50°C ऊपर (Ag-Cu-Ti प्रणाली के लिए 800-900°C)
समय नियंत्रण: कई मिनट से बीस मिनट तक, प्रतिक्रिया पूर्णता और इंटरफ़ेस परत मोटाई को संतुलित करना
2.3 प्रक्रिया:
पूर्व-उपचार: सिरेमिक और धातुकरण उपचार की सटीक सफाई; धातु घटकों से ऑक्साइड परतों को हटाना
असेंबली: सिरेमिक, धातु घटकों और सक्रिय सोल्डर फ़ॉइल की सटीक असेंबली (0.05-0.2 मिमी)
वैक्यूम टांकना: निकासी → प्रोग्राम्ड हीटिंग → होल्डिंग तापमान → नियंत्रित शीतलन
उपचार के बाद: सफाई और प्रारंभिक निरीक्षण
तृतीय. हीलियम मास स्पेक्ट्रोमीटर लीक डिटेक्शन तकनीक
1. लीक का पता लगाने की आवश्यकता
सिरेमिक-मेटल वेल्डेड घटकों को वैक्यूम सिस्टम और एयरोस्पेस उपकरण जैसे उच्च-मांग वाले अनुप्रयोगों में नियोजित किया जाता है। सत्यापित करें कि वे लगभग "पूर्ण सीलिंग" मानदंड (रिसाव दर
2. पता लगाने का सिद्धांत
ट्रेसर गैस के रूप में हीलियम का उपयोग करते हुए, दृष्टिकोण इसके छोटे आणविक आकार, निष्क्रिय प्रकृति और कम पृष्ठभूमि सांद्रता का लाभ उठाता है। हीलियम एक रिसाव के माध्यम से द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमीटर में प्रवेश करता है, आयनित होता है, एक चुंबकीय क्षेत्र द्वारा अलग किया जाता है, और एक विशेष डिटेक्टर द्वारा पता लगाया जाता है। सिग्नल की शक्ति हीलियम सामग्री के समानुपाती होती है, जिससे सटीक रिसाव दर की गणना की जा सकती है।
3. मुख्य जांच विधियां
विधि 1: सूँघने की विधि (स्थानीय रिसाव का पता लगाना)
प्रक्रिया:
वर्कपीस के अंदरूनी हिस्से को खाली कर दिया जाता है और रिसाव डिटेक्टर से जोड़ दिया जाता है।
बाहरी वेल्ड क्षेत्र को हीलियम स्प्रे गन से स्कैन किया जाता है।
रिसाव बिंदुओं का सटीक पता लगाने के लिए वास्तविक समय में सिग्नल की निगरानी की जाती है।
विशेषताएँ:छोटे घटकों, उच्च संवेदनशीलता में लीक का पता लगाने के लिए उपयुक्त।
विधि 2:हीलियम हुड/संलग्नक विधि (समग्र सील अखंडता मूल्यांकन)
प्रक्रिया:
वर्कपीस को हीलियम से भरा जाता है और वैक्यूम हुड के अंदर रखा जाता है, या पता लगाने के लिए बाहरी हुड/स्निफर का उपयोग किया जाता है।
संचित या निकलने वाली हीलियम का पता लगाया जाता है।
विशेषताएँ:कुल एल मापता हैएक दर; जटिल संरचनात्मक घटकों के लिए उपयुक्त।
4. परिचालन वर्कफ़्लो (उदाहरण के रूप में सूँघने की विधि का उपयोग करना)
4.1 तैयारी चरण:
वर्कपीस की सफाई, उपकरण अंशांकन, और पर्यावरणीय हीलियम पृष्ठभूमि की पुष्टि।
4.2 जांच कार्यान्वयन:
वर्कपीस को रिसाव का पता लगाने वाली प्रणाली से जोड़ा जाता है और ऑपरेटिंग दबाव में खाली कर दिया जाता है।
हीलियम का छिड़काव तब शुरू होता है जब सिस्टम का दबाव ≤0.1 Pa (स्प्रे गन की दूरी: 1-2 सेमी, दबाव: 0.1–0.2 MPa) तक पहुंच जाता है।
केंद्रित थर्मल तनाव वाले क्षेत्रों पर ध्यान देने के साथ, वेल्ड सीम के साथ व्यवस्थित स्कैनिंग।
4.3 डेटा विश्लेषण:
यदि रिसाव दर सीमा से अधिक हो जाती है (उदाहरण के लिए, 1×10⁻⁹ Pa·m³/s) तो अलार्म चालू हो जाता है।
रिसाव बिंदुओं को चिह्नित किया जाता है, और पता लगाने की स्थिति और डेटा रिकॉर्ड किया जाता है।
4.4 पुन: निरीक्षण और रिपोर्टिंग:
मरम्मत के बाद पुन: परीक्षण, उसके बाद एक संपूर्ण परीक्षण रिपोर्ट तैयार करना।
5. विशेष विचार और मानक
सिरेमिक-विशिष्ट अनुकूलन: थर्मल विस्तार बेमेल के कारण होने वाले माइक्रोक्रैक क्षेत्रों का पता लगाने पर ध्यान केंद्रित करें।
संवेदनशीलता ग्रेडिंग: आवेदन क्षेत्र के आधार पर चयनित; एयरोस्पेस-ग्रेड आवश्यकताएँ 10⁻¹² Pa·m³/s जैसे कड़े स्तर तक पहुँच सकती हैं।
मानक अनुपालन: राष्ट्रीय/सैन्य मानकों, एएसटीएम, या उद्योग-विशिष्ट विशिष्टताओं का पालन।
विफलता विश्लेषण: मानकों से अधिक रिसाव बिंदुओं के लिए माइक्रोस्ट्रक्चरल विश्लेषण, जैसे मेटलोग्राफिक सेक्शनिंग और स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी (एसईएम)।
विंट्रस्टेक प्रत्येक सिरेमिक से धातु भागों के लिए हीलियम रिसाव परीक्षण करेगा। कृपया हमारे रिसाव दर परीक्षण के संदर्भ के लिए नीचे दिए गए लिंक को देखें:
https://youtu.be/Et3cTV9yD_U?si=Yl8l7eBH5rON7I_f
चतुर्थ. विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
पावर इलेक्ट्रॉनिक्स पैकेजिंग: IGBT मॉड्यूल में सिरेमिक सब्सट्रेट्स (AlN/Al₂O₃) और तांबे की परतों के बीच कनेक्शन।
वैक्यूम सिस्टम घटक: कण त्वरक और अर्धचालक उपकरण में सिरेमिक-टू-मेटल सील।
एयरोस्पेस: इंजन सेंसर और अंतरिक्ष यान सीलिंग खिड़कियां।
ऊर्जा और ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स: ईंधन सेल इंटरकनेक्ट और उच्च-शक्ति लेजर पैकेजिंग।
वी. सारांश
सक्रिय धातु टांकना भरोसेमंद उत्पादन के लिए मूलभूत विधि हैसिरेमिक से धातुजंक्शन, हीलियम मास स्पेक्ट्रोमीटर रिसाव का पता लगाने के साथ उनकी सुचारुता की पुष्टि के लिए स्वर्ण मानक के रूप में कार्य करते हैं। इन दो प्रौद्योगिकियों का संयोजन कठोर परिस्थितियों में वेल्डेड घटकों की दीर्घकालिक निर्भरता की गारंटी देता है। वास्तविक अनुप्रयोगों में, ब्रेज़िंग प्रक्रिया मापदंडों को अनुकूलित करना और वर्कपीस संरचना, सामग्री विशेषताओं और अनुप्रयोग आवश्यकताओं के आधार पर उचित रिसाव का पता लगाने के तरीकों और संवेदनशीलता स्तरों का चयन करना महत्वपूर्ण है। यह दृष्टिकोण एक बंद-लूप गुणवत्ता नियंत्रण प्रणाली विकसित करता है जो निर्माण से सत्यापन तक चलता है।
