(Ceramic ກັບໂລຫະປະກອບສ່ວນຜະລິດໂດຍWintrustek)
I.Overview ຂອງ Ceramic-to-Metal Welded Components
ອົງປະກອບການເຊື່ອມໂລຫະເຊລາມິກກັບໂລຫະແມ່ນພາກສ່ວນໂຄງສ້າງທີ່ເປັນປະໂຫຍດທີ່ນໍາໃຊ້ຂັ້ນຕອນການເຊື່ອມໂລຫະທີ່ຊັບຊ້ອນເພື່ອໃຫ້ມີຄວາມເຂັ້ມແຂງສູງ, ຄວາມແຫນ້ນຂອງອາຍແກັສສູງ, ແລະການເຊື່ອມຕໍ່ໄຟຟ້າ / ຄວາມຮ້ອນທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້ລະຫວ່າງວັດສະດຸເຊລາມິກແລະໂລຫະ. ພວກມັນມັກໃຊ້ໃນແອັບພລິເຄຊັນທີ່ຕ້ອງການຄວາມທົນທານຕໍ່ອຸນຫະພູມສູງ, ຄວາມກົດດັນ, ຫຼືສະພາບສູນຍາກາດ.
II. ເທັກໂນໂລຢີການເຊື່ອມໂລຫະທີ່ຫ້າວຫັນ
1. ຫຼັກການດ້ານວິຊາການຫຼັກ
brazing ໂລຫະທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວໃຊ້ອົງປະກອບ reactive (titanium, zirconium, hafnium, vanadium, ແລະອື່ນໆ) ໃນ filler brazing ເພື່ອປະຕິກິລິຍາທາງເຄມີກັບເຊລາມິກ, ສົ່ງຜົນໃຫ້ຊັ້ນຜູກມັດທາງເຄມີຢູ່ໃນການໂຕ້ຕອບ ceramic-ໂລຫະ. ອົງປະກອບທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວເຫຼົ່ານີ້ມີຄວາມດຶງດູດທີ່ດີສໍາລັບອົກຊີເຈນ, ໄນໂຕຣເຈນ, ແລະຄາບອນ. ການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນໃນບັນຍາກາດສູນຍາກາດ ຫຼື inert ຈະສ້າງຊັ້ນຕິກິຣິຍາຂະໜາດນາໂນ (ເຊັ່ນ: TiO₂, TiN, TiC) ເທິງພື້ນຜິວເຊລາມິກ. ນີ້ອະນຸຍາດໃຫ້ສໍາລັບການແຊ່ນ້ໍາໂດຍໂລຫະ filler molten, ຜົນອອກມາໃນພັນທະນາການ "ceramic-ຕິກິຣິຍາ layer-braze joint-metal" ທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້.
2. ຕົວກໍານົດການຂະບວນການທີ່ສໍາຄັນ
2.1 Brazing Filler ລະບົບໂລຫະ:
Ag-Cu-Ti: ມາດຕະຖານອຸດສາຫະກໍາ, ປະສິດທິພາບທີ່ສົມບູນແບບທີ່ດີເລີດ
Cu-Ti: ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຕ່ໍາ, ທົນທານຕໍ່ອຸນຫະພູມສູງ
Au-Ni-Ti: ຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືສູງ, ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທາງອາກາດ
Silver-Free Solder: ສໍາລັບອຸປະກອນອີເລັກໂທຣນິກທີ່ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການປ້ອງກັນການເຄື່ອນຍ້າຍເງິນ
2.2 ການຄວບຄຸມຂະບວນການ:
ຄວາມຕ້ອງການດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມ: ສູນຍາກາດສູງ (
ການຄວບຄຸມອຸນຫະພູມ: 20–50°C ຂ້າງເທິງ solder liquidus (800–900°C ສໍາລັບລະບົບ Ag-Cu-Ti)
ການຄວບຄຸມເວລາ: ຫຼາຍນາທີຫາຊາວນາທີ, ການດຸ່ນດ່ຽງຄວາມສົມບູນຕິກິຣິຍາແລະຄວາມຫນາຂອງຊັ້ນການໂຕ້ຕອບ
2.3 ຂະບວນການ:
ການປິ່ນປົວກ່ອນ: ການທໍາຄວາມສະອາດຄວາມຊັດເຈນຂອງເຊລາມິກແລະການປິ່ນປົວໂລຫະ; ການໂຍກຍ້າຍຂອງຊັ້ນ oxide ຈາກອົງປະກອບໂລຫະ
ການປະກອບ: ການປະກອບທີ່ຊັດເຈນຂອງເຊລາມິກ, ອົງປະກອບໂລຫະ, ແລະແຜ່ນ solder ການເຄື່ອນໄຫວ (0.05-0.2 ມມ)
Vacuum Brazing: ການຍົກຍ້າຍ → ການໃຫ້ຄວາມຮ້ອນຕາມໂຄງການ → ອຸນຫະພູມຖື → ຄວາມເຢັນຄວບຄຸມ
ການປິ່ນປົວຫລັງ: ການທໍາຄວາມສະອາດແລະການກວດກາເບື້ອງຕົ້ນ
III. ເທກໂນໂລຍີກວດຫາການຮົ່ວໄຫຼຂອງ Helium Mass Spectrometer
1. ຄວາມຈຳເປັນຂອງການກວດຫາການຮົ່ວໄຫຼ
ອົງປະກອບການເຊື່ອມໂລຫະເຊລາມິກແມ່ນໃຊ້ໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ມີຄວາມຕ້ອງການສູງເຊັ່ນ: ລະບົບສູນຍາກາດແລະອຸປະກອນອາວະກາດ. ກວດສອບວ່າພວກເຂົາເຈົ້າປະຕິບັດຕາມມາດຕະຖານໃກ້ກັບ "ການຜະນຶກຢ່າງແທ້ຈິງ" (ອັດຕາການຮົ່ວໄຫລ
2. ຫຼັກການການກວດຫາ
ການນໍາໃຊ້ helium ເປັນອາຍແກັສ tracer, ວິທີການໄດ້ຮັບປະໂຫຍດຂອງຂະຫນາດໂມເລກຸນຂະຫນາດນ້ອຍ, ລັກສະນະ inert , ແລະຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງພື້ນຖານຕ່ໍາ. Helium ເຂົ້າໄປໃນ spectrometer ມະຫາຊົນໂດຍຜ່ານການຮົ່ວໄຫຼ, ຖືກ ionized, ແຍກອອກໂດຍພາກສະຫນາມແມ່ເຫຼັກ, ແລະກວດພົບໂດຍເຄື່ອງກວດຈັບພິເສດ. ຄວາມແຮງຂອງສັນຍານແມ່ນອັດຕາສ່ວນກັບເນື້ອໃນຂອງ helium, ເຮັດໃຫ້ການຄິດໄລ່ອັດຕາການຮົ່ວໄຫຼທີ່ແນ່ນອນ.
3. ວິທີການກວດຫາຕົ້ນຕໍ
ວິທີທີ 1: ວິທີການດືມ (ກວດສອບການຮົ່ວໄຫລໃນທ້ອງຖິ່ນ)
ຂັ້ນຕອນ:
ພາຍໃນຂອງ workpiece ໄດ້ຖືກຍົກຍ້າຍແລະເຊື່ອມຕໍ່ກັບເຄື່ອງກວດຈັບຮົ່ວ.
ພື້ນທີ່ການເຊື່ອມໂລຫະພາຍນອກໄດ້ຖືກສະແກນດ້ວຍປືນສີດ helium.
ສັນຍານຖືກຕິດຕາມໃນເວລາຈິງເພື່ອຊອກຫາຈຸດຮົ່ວໄຫຼຢ່າງແນ່ນອນ.
ລັກສະນະ:ເຫມາະສໍາລັບສະຖານທີ່ຮົ່ວໄຫຼໃນອົງປະກອບຂະຫນາດນ້ອຍ, ຄວາມອ່ອນໄຫວສູງ.
ວິທີທີ 2:Helium Hood/Enclosure Method (ການປະເມີນຄວາມສົມບູນຂອງປະທັບຕາໂດຍລວມ)
ຂັ້ນຕອນ:
ຊິ້ນວຽກແມ່ນເຕັມໄປດ້ວຍ helium ແລະຖືກວາງໄວ້ພາຍໃນ hood ສູນຍາກາດ, ຫຼື hood / sniffer ພາຍນອກຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອກວດຫາ.
ກວດພົບການສະສົມ ຫຼື ໜີບ helium.
ລັກສະນະ:ວັດແທກຈໍານວນທັງຫມົດ lອັດຕາການ eak; ເຫມາະສໍາລັບອົງປະກອບໂຄງສ້າງທີ່ສັບສົນ.
4. ຂັ້ນຕອນການດຳເນີນງານ (ໃຊ້ວິທີການດມກິ່ນເປັນຕົວຢ່າງ)
4.1 ໄລຍະການກະກຽມ:
ການທໍາຄວາມສະອາດ workpiece, calibration ອຸປະກອນ, ແລະການຢືນຢັນພື້ນຖານຂອງ helium ສິ່ງແວດລ້ອມ.
4.2 ການປະຕິບັດການກວດຫາ:
ຊິ້ນວຽກແມ່ນເຊື່ອມຕໍ່ກັບລະບົບກວດຫາການຮົ່ວໄຫຼແລະຍົກຍ້າຍໄປສູ່ຄວາມກົດດັນຂອງການດໍາເນີນງານ.
ການສີດ Helium ເລີ່ມຕົ້ນເມື່ອຄວາມກົດດັນຂອງລະບົບບັນລຸ ≤0.1 Pa (ໄລຍະຫ່າງຂອງປືນສີດ: 1-2 ຊມ, ຄວາມກົດດັນ: 0.1-0.2 MPa).
ການສະແກນລະບົບຕາມ seam ການເຊື່ອມ, ໂດຍເນັ້ນໃສ່ພື້ນທີ່ຂອງຄວາມກົດດັນຄວາມຮ້ອນທີ່ເຂັ້ມຂຸ້ນ.
4.3 ການວິເຄາະຂໍ້ມູນ:
ສັນຍານເຕືອນຈະຖືກກະຕຸ້ນຖ້າອັດຕາການຮົ່ວໄຫຼເກີນຂອບເຂດ (ເຊັ່ນ: 1×10⁻⁹ Pa·m³/s).
ຈຸດຮົ່ວແມ່ນຫມາຍ, ແລະເງື່ອນໄຂການຊອກຄົ້ນຫາແລະຂໍ້ມູນຖືກບັນທຶກໄວ້.
4.4 ການກວດກາຄືນ ແລະການລາຍງານ:
ການທົດສອບຄືນໃຫມ່ຫຼັງຈາກການສ້ອມແປງ, ປະຕິບັດຕາມໂດຍການສ້າງບົດລາຍງານການທົດສອບທີ່ສົມບູນ.
5. ການພິຈາລະນາພິເສດ ແລະມາດຕະຖານ
ການປັບຕົວແບບສະເພາະເຊລາມິກ: ສຸມໃສ່ການກວດຫາພື້ນທີ່ microcrack ທີ່ເກີດຈາກການຂະຫຍາຍຄວາມຮ້ອນທີ່ບໍ່ກົງກັນ.
ການຈັດອັນດັບຄວາມອ່ອນໄຫວ: ເລືອກໂດຍອີງໃສ່ພາກສະຫນາມຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ; ຄວາມຕ້ອງການລະດັບອາວະກາດອາດຈະບັນລຸລະດັບທີ່ເຂັ້ມງວດເປັນ 10⁻¹² Pa·m³/s.
ການປະຕິບັດຕາມມາດຕະຖານ: ການປະຕິບັດຕາມມາດຕະຖານແຫ່ງຊາດ / ການທະຫານ, ASTM, ຫຼືຂໍ້ກໍານົດສະເພາະຂອງອຸດສາຫະກໍາ.
ການວິເຄາະຄວາມລົ້ມເຫລວ: ການວິເຄາະຈຸລະພາກ, ເຊັ່ນ: ພາກສ່ວນ metallographic ແລະກ້ອງຈຸລະທັດເອເລັກໂຕຣນິກ scanning (SEM), ສໍາລັບຈຸດຮົ່ວເກີນມາດຕະຖານ.
Wintrustek ຈະດໍາເນີນການທົດສອບການຮົ່ວໄຫຼຂອງ helium ສໍາລັບທຸກໆຊິ້ນສ່ວນຂອງເຊລາມິກກັບໂລຫະ. ກະລຸນາກວດເບິ່ງລິ້ງຂ້າງລຸ່ມນີ້ເພື່ອອ້າງອີງເຖິງການທົດສອບອັດຕາການຮົ່ວໄຫຼຂອງພວກເຮົາ:
https://youtu.be/Et3cTV9yD_U?si=Yl8l7eBH5rON7I_f
IV. ສະຖານະການຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທົ່ວໄປ
ການຫຸ້ມຫໍ່ເອເລັກໂຕຣນິກພະລັງງານ: ການເຊື່ອມຕໍ່ລະຫວ່າງຊັ້ນຍ່ອຍຂອງເຊລາມິກ (AlN/Al₂O₃) ແລະຊັ້ນທອງແດງໃນໂມດູນ IGBT.
ອົງປະກອບຂອງລະບົບສູນຍາກາດ: ປະທັບຕາເຊລາມິກກັບໂລຫະໃນເຄື່ອງເລັ່ງອະນຸພາກແລະອຸປະກອນ semiconductor.
ຍານອາວະກາດ: ເຊັນເຊີເຄື່ອງຈັກ ແລະປ່ອງຢ້ຽມປິດບັງຍານອະວະກາດ.
ພະລັງງານ ແລະ Optoelectronics: ຈຸລັງນໍ້າມັນເຊື້ອໄຟເຊື່ອມຕໍ່ກັນແລະການຫຸ້ມຫໍ່ດ້ວຍເລເຊີທີ່ມີພະລັງງານສູງ.
V. ສະຫຼຸບ
ການເຊື່ອມໂລຫະຢ່າງຫ້າວຫັນແມ່ນວິທີການພື້ນຖານສໍາລັບການຜະລິດທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້ເຊລາມິກກັບໂລຫະjunctions, ມີ helium mass spectrometer ການກວດສອບການຮົ່ວໄຫຼຮັບໃຊ້ເປັນມາດຕະຖານຄໍາສໍາລັບການຢັ້ງຢືນ hermeticity ຂອງເຂົາເຈົ້າ. ການປະສົມປະສານຂອງສອງເຕັກໂນໂລຢີເຫຼົ່ານີ້ຮັບປະກັນຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືໃນໄລຍະຍາວຂອງອົງປະກອບການເຊື່ອມໂລຫະໃນສະຖານະການທີ່ຮຸນແຮງ. ໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຕົວຈິງ, ມັນເປັນສິ່ງສໍາຄັນທີ່ຈະເພີ່ມປະສິດທິພາບຕົວກໍານົດການຂອງຂະບວນການ brazing ແລະເລືອກວິທີການກວດພົບການຮົ່ວໄຫຼທີ່ເຫມາະສົມແລະລະດັບຄວາມອ່ອນໄຫວຂຶ້ນກັບໂຄງສ້າງ workpiece, ຄຸນລັກສະນະຂອງວັດສະດຸ, ແລະຄວາມຕ້ອງການຂອງຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ. ວິທີການນີ້ພັດທະນາລະບົບການຄວບຄຸມຄຸນນະພາບແບບວົງປິດທີ່ດໍາເນີນການຈາກການຜະລິດໄປສູ່ການຢັ້ງຢືນ.
