DC o'rni metalllashtirilgan payvandlangan keramika korpusi: Germetik o'rni qadoqlashning asosiy texnologiyasi

DC o'rni metalllashtirilgan payvandlangan keramika korpusi yuqori voltli shahar o'rni uchun muhim izolyatsion va germetik muhrlovchi komponent bo'lib xizmat qiladi. To'liq muhrlangan yoyni o'chirish bo'shlig'ini yaratish, ichki aloqa tizimlarini namlik, chang va tashqi muhitdan izolyatsiya qilish uchun keramik metallizatsiya va keramika-metall lehimlashdan foydalanadi. Ushbu yechim yuqori kuchlanish va yuqori haroratli velosipedda plastik korpuslarning muammolarini hal qiladi va energiyani saqlash, EV akkumulyatorlarini o'chirish va shahar quvvatini taqsimlash tizimlarida keng qo'llaniladi.

Seramika va metallar bir-biridan juda farq qiladigan jismoniy xususiyatlarga ega. Seramika noorganik metall bo'lmagan material bo'lib, ajoyib izolyatsiya va issiqlik barqarorligiga ega, metall esa mukammal elektr o'tkazuvchanligi va egiluvchanligini ta'minlaydi. Al2O3 alumina keramik vakuumli o'rni korpusining kuchli tomonlarini birlashtirish uchun keramika metallizatsiyasi ajralmas dastlabki ishlov berish bosqichiga aylanadi. Jarayon keramik yuzalarga mahkam bog'langan metall yupqa plyonka qo'yadi, bu esa keramikani metall halqalar yoki so'nggi qopqoqlar bilan keyingi lehimli yig'ish uchun payvandlash imkonini beradi. Metallizatsiya sifati to'g'ridan-to'g'ri tayyor o'rni korpusining havo o'tkazmasligi va uzoq muddatli ishonchliligini aniqlaydi.

Elektr o'rni uchun alyuminiy oksidi metalllashtirilgan keramika uchun keramika va metallni birlashtirish bir qator moddiy qiyinchiliklarni keltirib chiqaradi.

• Issiqlik kengayishining mos kelmaydigan koeffitsienti. Seramika past termal kengayish xususiyatiga ega, metallar esa issiqlik ostida ancha kengayadi, bu esa muhrlangan bo'g'inlardagi yoriqlarni osonlikcha qo'zg'atadi. Muhandislar mos keladigan oraliq metall qatlamlar orqali termal stressni ehtiyotkorlik bilan boshqarishi kerak.
• Past issiqlik o'tkazuvchanligi va keramikaning yomon termal zarba qarshiligi. Qovurish paytida payvandlash zonasi atrofidagi harorat gradyanlarini minimallashtirish kerak, qo'shilishdan keyin boshqariladigan sovutish tezligi.
• Ko'pchilik keramika elektr o'tkazmaydigan bo'lib, an'anaviy elektr payvandlash usullarini istisno qiladi. Ishonchli ulanish interfeysini yaratish uchun keramik metallizatsiya yoki faol metall lehimlash talab qilinadi.
• Keramika molekulalari ichidagi barqaror elektron muvofiqlashtirish to'g'ridan-to'g'ri keramika-metall bog'lanish uchun yuqori to'siqlarni yaratadi. Payvandlashdan oldin sirtni o'zgartirish majburiydir.
• Seramika cheklangan plastik deformatsiyaga ega bo'lgan kovalent kristalli materiallardir. Ko'pincha bo'g'imlarda mo'rt sinish paydo bo'ladi. Oraliq tampon qatlamlari va bilvosita diffuziyali payvandlash odatda pastroq birlashma haroratiga qo'llaniladi.
• Yassi muhr, sleeve muhr, pin muhr va dumba muhri sifatida toifalarga bo'lingan o'rni korpuslari uchun maxsus muhrlash tuzilmalari talab qilinadi. Sleeve muhrlash barcha bo'g'inlar uchun qat'iy ishlab chiqarish talablari bilan eng yaxshi ishlashni ta'minlaydi.

Metallizatsiya mexanizmi jismoniy diffuziya va kimyoviy reaktsiyalarning murakkab kombinatsiyasi, shu jumladan plastik oqim va zarrachalarni qayta tashkil etish. Metallizatsiya pastasi ichidagi oksid komponentlari turli xil sinterlash bosqichlarida reaksiyaga kirishadi va tarqaladi. Haroratning oshishi bilan xom ashyo oraliq birikmalar hosil qiladi va evtektik haroratda suyuq shisha fazaga aylanadi. Viskoz shisha fazasi plastik oqim hosil qiladi; zarralar kapillyar kuch ta'sirida qayta joylashadi. Sirt energiyasi ta'sirida atomlar tarqaladi va donalar o'sadi, gözenekler qisqaradi va yo'qoladi, nihoyat yuqori aniqlikdagi alumina keramika komponentlari uchun zich metalllashtirilgan qatlam hosil qiladi.

1. Substratni oldindan qayta ishlash. Sinterlangan keramika blankalarini olmosli abraziv pasta bilan optik silliqlikka qadar silliqlash, sirt pürüzlülüğünü nazorat qilish 1,6 mkm dan kam yoki unga teng. 20 daqiqa davomida xona haroratida aseton va spirtda ultratovushli tozalash.
2. Metallizatsiya shlamini tayyorlash. Formulyatsiya bo'yicha xom ashyoni torting, so'ngra maqsadli yopishqoqlikka ega atala tayyorlash uchun sharli tegirmonda torting.
3. Qoplash va quritish. Seramika tagliklarida bir tekisda ekranli bosma metallizatsiya shlami. Atlama qalinligi aniq nazoratni talab qiladi: juda yupqa lehimli plomba metalllashtirilgan qatlamga kirib borishiga imkon beradi, ortiqcha qalinlik esa elementlarning migratsiyasiga to'sqinlik qiladi. Qoplangan qismlar pechda quritiladi.
4. Issiqlik bilan ishlov berish. Bog'langan metalllashtirilgan qatlamni hosil qilish uchun quritilgan ish qismlarini pasaytiruvchi atmosfera ostida sinterlang.

Mo-Mn usuli

Mo-Mn metallizatsiyasida marganets kukuni bilan aralashtirilgan, Al₂O₃ keramika bilan qoplangan va metall qatlam hosil qilish uchun sinterlangan o'tga chidamli molibden kukuni ishlatiladi. An'anaviy Mo-Mn jarayoni yuqori sinterlash haroratini talab qiladi va ko'proq energiya sarflaydi; aktivatorlarsiz muhrlanish kuchi nisbatan past bo'lib qoladi.

Faollashtirilgan Mo-Mn usuli

Faollashtirilgan Mo-Mn klassik Mo-Mn marshrutidan optimallashtirilgan. O'zgartirishlar faollashtiruvchi moddalarni qo'shish yoki metall kukunini molibden/marganets oksidi yoki tuzlari bilan almashtirishni o'z ichiga oladi, bu sinterlash haroratini pasaytirishga qaratilgan. Jarayon murakkab va qimmat bo'lsa-da, u kuchli bog'lanish hosil qiladi va namlash ishini yaxshilaydi. Bu germetik releyli qadoqlash uchun eng etuk va keng tarqalgan metallizatsiya yechimi bo'lib qolmoqda.

Metallni faol payvandlash

Seramika-metall muhrlash uchun faol metall lehimlash keng qo'llaniladi. Mo-Mn texnologiyasi bilan solishtirganda, u taxminan 10 yil o'tib ishlab chiqilgan. Butun keramika-metall birikmasi bir isitish davri ichida bajarilishi mumkin. Braze qotishmasi Ti, Zr, Hf va Ta kabi faol elementlarni o'z ichiga oladi. Ushbu faol elementlar alumina keramikasi bilan reaksiyaga kirishadi va interfeysda metall reaktsiya qatlamlarini hosil qiladi. Bu jarayon ommaviy ishlab chiqarish uchun sodda va tejamkor. Uning cheklovi cheklangan lehim materiallarini tanlashda yotadi, bu uni doimiy yuqori tezlikda ishlab chiqarish o'rniga katta qismlarga yoki past hajmli partiyalarga ko'proq moslashtiradi.

To'g'ridan-to'g'ri bog'langan mis (DBC)

DBC mis folga to'g'ridan-to'g'ri keramik substratlarga, asosan Al₂O₃ va AlN bilan bog'laydi. COB chipli qadoqlash bilan bir qatorda ishlab chiqilgan DBC mis va keramika o'rtasida kislorodni kiritadi. 1065 ~ 1083 daraja haroratda Cu-O evtektik suyuqlik hosil bo'ladi va keramika va mis folga bilan reaksiyaga kirishadi, qattiq bog'lanishga erishish uchun CuAlO₂ yoki Cu(AlO₂)₂ fazalarini hosil qiladi.

Magnetronning chayqalishi

Magnetron püskürtme - bu ko'p qatlamli metall plyonkalarni keramik tagliklarga yotqizadigan jismoniy bug'larni joylashtirish usuli. Bu yuqori sifatli yupqa metall qoplamalar uchun kuchli yopishqoqlik, past ifloslanish va nazorat qilinadigan don tuzilishini ta'minlaydi. Olingan metalllashtirilgan plyonka juda yupqa bo'lib, qattiq o'lchamli bardoshlikni saqlaydi. Biroq, uni piezoelektrik keramika yoki bitta kristalli materiallar kabi issiqlikka sezgir keramikalarga qo'llash mumkin emas.

1. Metallizatsiya formulasi. Formulyatsiya dizayni malakali metallizatsiya qatlamlari uchun asos yaratadi.
2. Sintering temperature and holding time. Metallization sintering is classified into ultra-high temperature (>1600 daraja), yuqori harorat (1450 ~ 1600 daraja), o'rtacha harorat (1300 ~ 1450 daraja) va past harorat (<1300°C). Insufficient temperature stops glass phase diffusion; overheating weakens bonding strength and causes metallization layer peeling and seal failure.
3. Metalllanish qatlamining mikro tuzilishi. Metallizatsiya mikroyapısı yakuniy muhrlanish ko'rsatkichini aniqlaydi. Yuqori sifatli metalllashtirilgan qoplama kuchli yopishqoqlik bilan zich. Uzluksiz mo'rt intermetalik birikmalarsiz aniq qatlamli struktura yoriqlar tarqalishini va lehimning kirib borish xavfini kamaytiradi.

Boshqa ta'sir etuvchi omillar chang zarrachalarining hajmi va gradatsiyasini o'z ichiga oladi. Nozik kukun aglomeratsiyaga moyil bo'lib, qoplamaning bir xilligini buzadi. Haddan tashqari qo'pol kukun sinterlash haroratini oshiradi va sifatni pasaytiradi. Qoplama texnikasi va qoplama qalinligi ham metallizatsiya natijalariga sezilarli ta'sir ko'rsatadi.

Metalllashtirilgan alumina releyli keramika ishonchli germetik qadoqlashga erishish uchun etuk keramika metallizatsiyasi va lehimlash texnologiyasiga bog'liq. Materialning kuchlanishini moslashtirish, metallizatsiya formulasi va sinterlash parametrlari yuqori voltli shahar o'rni uchun izolyatsiyani, geliy qochqin tezligini va xizmat muddatini belgilaydigan asosiy o'zgaruvchilardir. Energiyani saqlash va elektr transport vositalari bozorlari kengaygani sari, aniq keramikadan metallga muhrlash texnologiyasi yuqori kuchlanish, miniatyuralashtirish va quvvat o'rni komponentlari uchun uzoq umr talablarini qondirish uchun rivojlanishda davom etmoqda.

Prototipni tekshirish va ommaviy kotirovkalarni olish uchun hozir bizning muhandislik guruhimizga murojaat qilingDC o'rni metalllashtirilgan payvandlangan seramika korpusi, bizning ichki keramik metallizatsiya va germetik payvandlash ishlab chiqarish liniyalarimiz tomonidan qo'llab-quvvatlanadi.