১. ব্রেজিবিলিটি
সিরামিক এবং সিরামিক, সিরামিক এবং ধাতব উপাদানগুলিকে ব্রেজ করা কঠিন। বেশিরভাগ সোল্ডার সিরামিক পৃষ্ঠের উপর একটি বল তৈরি করে, খুব কম বা কোনও ভেজা ছাড়াই। ব্রেজিং ফিলার ধাতু যা সিরামিকগুলিকে ভেজাতে পারে তা ব্রেজিংয়ের সময় জয়েন্ট ইন্টারফেসে বিভিন্ন ধরণের ভঙ্গুর যৌগ (যেমন কার্বাইড, সিলিসাইড এবং টারনারি বা মাল্টিভেরিয়েট যৌগ) তৈরি করতে সহজ। এই যৌগগুলির অস্তিত্ব জয়েন্টের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে প্রভাবিত করে। এছাড়াও, সিরামিক, ধাতু এবং সোল্ডারের মধ্যে তাপীয় প্রসারণ সহগের বৃহৎ পার্থক্যের কারণে, ব্রেজিং তাপমাত্রা ঘরের তাপমাত্রায় ঠান্ডা করার পরে জয়েন্টে অবশিষ্ট চাপ থাকবে, যা জয়েন্ট ফাটলের কারণ হতে পারে।
সাধারণ সোল্ডারে সক্রিয় ধাতব উপাদান যোগ করে সিরামিক পৃষ্ঠে সোল্ডারের ভেজাতা উন্নত করা যেতে পারে; কম তাপমাত্রা এবং স্বল্প সময়ের ব্রেজিং ইন্টারফেস বিক্রিয়ার প্রভাব কমাতে পারে; একটি উপযুক্ত জয়েন্ট ফর্ম ডিজাইন করে এবং মধ্যবর্তী স্তর হিসাবে একটি একক বা বহু-স্তর ধাতু ব্যবহার করে জয়েন্টের তাপীয় চাপ কমানো যেতে পারে।
2. সোল্ডার
সিরামিক এবং ধাতু সাধারণত ভ্যাকুয়াম ফার্নেস বা হাইড্রোজেন এবং আর্গন ফার্নেসের সাথে সংযুক্ত থাকে। সাধারণ বৈশিষ্ট্য ছাড়াও, ভ্যাকুয়াম ইলেকট্রনিক ডিভাইসের জন্য ব্রেজিং ফিলার ধাতুগুলিরও কিছু বিশেষ প্রয়োজনীয়তা থাকা উচিত। উদাহরণস্বরূপ, সোল্ডারে এমন উপাদান থাকা উচিত নয় যা উচ্চ বাষ্প চাপ তৈরি করে, যাতে ডিভাইসগুলির ডাইইলেক্ট্রিক লিকেজ এবং ক্যাথোড বিষক্রিয়া না ঘটে। এটি সাধারণত নির্দিষ্ট করা হয় যে ডিভাইসটি কাজ করার সময়, সোল্ডারের বাষ্প চাপ 10-3pa এর বেশি হবে না এবং উচ্চ বাষ্প চাপের অমেধ্য 0.002% ~ 0.005% এর বেশি হবে না; সোল্ডারের w(o) 0.001% এর বেশি হবে না, যাতে হাইড্রোজেনে ব্রেজিংয়ের সময় জলীয় বাষ্প তৈরি না হয়, যা গলিত সোল্ডার ধাতুর স্প্ল্যাশিং হতে পারে; এছাড়াও, সোল্ডারটি পরিষ্কার এবং পৃষ্ঠের অক্সাইড মুক্ত হতে হবে।
সিরামিক ধাতবীকরণের পরে ব্রেজিংয়ের সময়, তামা, বেস, রূপালী তামা, সোনার তামা এবং অন্যান্য খাদ ব্রেজিং ফিলার ধাতু ব্যবহার করা যেতে পারে।
সিরামিক এবং ধাতুর সরাসরি ব্রেজিংয়ের জন্য, সক্রিয় উপাদান Ti এবং Zr ধারণকারী ব্রেজিং ফিলার ধাতু নির্বাচন করা হবে। বাইনারি ফিলার ধাতুগুলি মূলত Ti Cu এবং Ti Ni, যা 1100 ℃ এ ব্যবহার করা যেতে পারে। টার্নারি সোল্ডারের মধ্যে, Ag Cu Ti (W) (TI) হল সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত সোল্ডার, যা বিভিন্ন সিরামিক এবং ধাতুর সরাসরি ব্রেজিংয়ের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। টার্নারি ফিলার ধাতুটি ফয়েল, পাউডার বা Ti পাউডার দিয়ে Ag Cu ইউটেকটিক ফিলার ধাতু দ্বারা ব্যবহার করা যেতে পারে। B-ti49be2 ব্রেজিং ফিলার ধাতুর স্টেইনলেস স্টিলের মতো জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং কম বাষ্প চাপ রয়েছে। এটি ভ্যাকুয়াম সিলিং জয়েন্টগুলিতে জারণ এবং ফুটো প্রতিরোধের সাথে অগ্রাধিকারমূলকভাবে নির্বাচন করা যেতে পারে। ti-v-cr সোল্ডারে, w (V) 30% হলে গলনা তাপমাত্রা সর্বনিম্ন (1620 ℃) হয় এবং Cr যোগ করলে গলনা তাপমাত্রার পরিসর কার্যকরভাবে হ্রাস পেতে পারে। Cr ছাড়া B-ti47.5ta5 সোল্ডার অ্যালুমিনা এবং ম্যাগনেসিয়াম অক্সাইডের সরাসরি ব্রেজিংয়ের জন্য ব্যবহার করা হয়েছে এবং এর জয়েন্ট 1000 ℃ এর পরিবেষ্টিত তাপমাত্রায় কাজ করতে পারে। টেবিল 14 সিরামিক এবং ধাতুর মধ্যে সরাসরি সংযোগের জন্য সক্রিয় প্রবাহ দেখায়।
টেবিল ১৪ সিরামিক এবং ধাতব ব্রেজিংয়ের জন্য সক্রিয় ব্রেজিং ফিলার ধাতু
2. ব্রেজিং প্রযুক্তি
প্রাক-ধাতবায়িত সিরামিকগুলি উচ্চ-বিশুদ্ধতা জড় গ্যাস, হাইড্রোজেন বা ভ্যাকুয়াম পরিবেশে ব্রেজ করা যেতে পারে। ভ্যাকুয়াম ব্রেজিং সাধারণত ধাতবকরণ ছাড়াই সিরামিকের সরাসরি ব্রেজিংয়ের জন্য ব্যবহৃত হয়।
(১) সার্বজনীন ব্রেজিং প্রক্রিয়া সিরামিক এবং ধাতুর সার্বজনীন ব্রেজিং প্রক্রিয়াকে সাতটি প্রক্রিয়ায় ভাগ করা যেতে পারে: পৃষ্ঠ পরিষ্কার, পেস্ট আবরণ, সিরামিক পৃষ্ঠ ধাতবীকরণ, নিকেল প্লেটিং, ব্রেজিং এবং ওয়েল্ডিং পরবর্তী পরিদর্শন।
পৃষ্ঠ পরিষ্কারের উদ্দেশ্য হল বেস মেটালের পৃষ্ঠ থেকে তেলের দাগ, ঘামের দাগ এবং অক্সাইড ফিল্ম অপসারণ করা। ধাতব অংশ এবং সোল্ডার প্রথমে ডিগ্রীজ করতে হবে, তারপর অক্সাইড ফিল্মটি অ্যাসিড বা ক্ষারীয় ধোয়ার মাধ্যমে অপসারণ করতে হবে, প্রবাহিত জল দিয়ে ধুয়ে শুকিয়ে নিতে হবে। উচ্চ প্রয়োজনীয়তা সম্পন্ন অংশগুলিকে ভ্যাকুয়াম ফার্নেস বা হাইড্রোজেন ফার্নেস (আয়ন বোমা ফেলার পদ্ধতিও ব্যবহার করা যেতে পারে) উপযুক্ত তাপমাত্রা এবং সময়ে অংশগুলির পৃষ্ঠকে পরিষ্কার করার জন্য তাপ চিকিত্সা করতে হবে। পরিষ্কার করা অংশগুলি চর্বিযুক্ত জিনিস বা খালি হাতে স্পর্শ করা উচিত নয়। এগুলি অবিলম্বে পরবর্তী প্রক্রিয়ায় বা ড্রায়ারে রাখতে হবে। এগুলি দীর্ঘ সময়ের জন্য বাতাসের সংস্পর্শে রাখা উচিত নয়। সিরামিক অংশগুলি অ্যাসিটোন এবং আল্ট্রাসনিক দিয়ে পরিষ্কার করতে হবে, প্রবাহিত জল দিয়ে ধুয়ে ফেলতে হবে এবং অবশেষে প্রতিবার 15 মিনিটের জন্য ডিওনাইজড জল দিয়ে দুবার সিদ্ধ করতে হবে।
পেস্ট লেপ সিরামিক ধাতবীকরণের একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রক্রিয়া। লেপের সময়, এটি ব্রাশ বা পেস্ট লেপ মেশিন দিয়ে ধাতবীকরণের জন্য সিরামিক পৃষ্ঠে প্রয়োগ করা হয়। লেপের পুরুত্ব সাধারণত 30 ~ 60 মিমি হয়। পেস্টটি সাধারণত বিশুদ্ধ ধাতব গুঁড়ো (কখনও কখনও উপযুক্ত ধাতব অক্সাইড যোগ করা হয়) থেকে তৈরি করা হয় যার কণা আকার প্রায় 1 ~ 5um এবং জৈব আঠালো।
পেস্ট করা সিরামিক অংশগুলিকে একটি হাইড্রোজেন চুল্লিতে পাঠানো হয় এবং 1300 ~ 1500 ℃ তাপমাত্রায় 30 ~ 60 মিনিটের জন্য ভেজা হাইড্রোজেন বা ফাটলযুক্ত অ্যামোনিয়া দিয়ে সিন্টার করা হয়। হাইড্রাইড দিয়ে লেপা সিরামিক অংশগুলির জন্য, হাইড্রাইডগুলিকে পচানোর জন্য এবং সিরামিক পৃষ্ঠে থাকা বিশুদ্ধ ধাতু বা টাইটানিয়াম (অথবা জিরকোনিয়াম) এর সাথে বিক্রিয়া করে সিরামিক পৃষ্ঠে একটি ধাতব আবরণ তৈরি করার জন্য প্রায় 900 ℃ তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করা উচিত।
Mo Mn ধাতব স্তরের জন্য, সোল্ডার দিয়ে ভেজা করার জন্য, 1.4 ~ 5um এর একটি নিকেল স্তরকে ইলেক্ট্রোপ্লেট করতে হবে অথবা নিকেল পাউডারের একটি স্তর দিয়ে প্রলেপ দিতে হবে। যদি ব্রেজিং তাপমাত্রা 1000 ℃ এর কম হয়, তাহলে নিকেল স্তরটিকে হাইড্রোজেন চুল্লিতে প্রাক-সিন্টার করতে হবে। সিন্টারিং তাপমাত্রা এবং সময় 1000 ℃ / 15 ~ 20 মিনিট।
প্রক্রিয়াজাত সিরামিকগুলি ধাতব অংশ, যা স্টেইনলেস স্টিল বা গ্রাফাইট এবং সিরামিক ছাঁচ দিয়ে একটি সম্পূর্ণ অংশে একত্রিত করতে হবে। জয়েন্টগুলিতে সোল্ডার ইনস্টল করতে হবে এবং পুরো অপারেশন জুড়ে ওয়ার্কপিসটি পরিষ্কার রাখতে হবে এবং খালি হাতে স্পর্শ করা যাবে না।
ব্রেজিং একটি আর্গন, হাইড্রোজেন বা ভ্যাকুয়াম ফার্নেসে করা হবে। ব্রেজিং তাপমাত্রা ব্রেজিং ফিলার ধাতুর উপর নির্ভর করে। সিরামিক অংশগুলির ফাটল রোধ করার জন্য, শীতলকরণের হার খুব দ্রুত হওয়া উচিত নয়। এছাড়াও, ব্রেজিং একটি নির্দিষ্ট চাপও প্রয়োগ করতে পারে (প্রায় 0.49 ~ 0.98mpa)।
পৃষ্ঠের গুণমান পরিদর্শনের পাশাপাশি, ব্রেজড ওয়েল্ডমেন্টগুলি তাপীয় শক এবং যান্ত্রিক সম্পত্তি পরিদর্শনের বিষয়ও হবে। ভ্যাকুয়াম ডিভাইসের সিলিং অংশগুলিও প্রাসঙ্গিক নিয়ম অনুসারে লিকেজ পরীক্ষার বিষয় হতে হবে।
(২) সরাসরি ব্রেজিং করার সময় (সক্রিয় ধাতু পদ্ধতি), প্রথমে সিরামিক এবং ধাতব ওয়েল্ডমেন্টের পৃষ্ঠ পরিষ্কার করুন এবং তারপর সেগুলি একত্রিত করুন। উপাদান উপকরণের বিভিন্ন তাপীয় সম্প্রসারণ সহগের কারণে সৃষ্ট ফাটল এড়াতে, বাফার স্তর (ধাতব শীটের এক বা একাধিক স্তর) ওয়েল্ডমেন্টের মধ্যে ঘোরানো যেতে পারে। ব্রেজিং ফিলার ধাতুটি দুটি ওয়েল্ডমেন্টের মধ্যে আটকে রাখতে হবে অথবা যতদূর সম্ভব ফাঁকটি ব্রেজিং ফিলার ধাতু দিয়ে পূর্ণ করতে হবে, এবং তারপরে সাধারণ ভ্যাকুয়াম ব্রেজিংয়ের মতো ব্রেজিং করা উচিত।
যদি Ag Cu Ti সোল্ডার সরাসরি ব্রেজিংয়ের জন্য ব্যবহার করা হয়, তাহলে ভ্যাকুয়াম ব্রেজিং পদ্ধতি গ্রহণ করতে হবে। যখন চুল্লিতে ভ্যাকুয়াম ডিগ্রী 2.7 × 10-3pa এ পৌঁছায়, এবং তাপমাত্রা দ্রুত বৃদ্ধি পেতে পারে; যখন তাপমাত্রা সোল্ডারের গলনাঙ্কের কাছাকাছি থাকে, তখন তাপমাত্রা ধীরে ধীরে বাড়াতে হবে যাতে ওয়েল্ডমেন্টের সমস্ত অংশের তাপমাত্রা একই থাকে; যখন সোল্ডার গলে যায়, তখন তাপমাত্রা দ্রুত ব্রেজিং তাপমাত্রায় বাড়ানো উচিত এবং ধারণ সময় 3 ~ 5 মিনিট হবে; ঠান্ডা করার সময়, এটি 700 ℃ এর আগে ধীরে ধীরে ঠান্ডা করতে হবে এবং 700 ℃ এর পরে চুল্লি দিয়ে প্রাকৃতিকভাবে ঠান্ডা করা যেতে পারে।
যখন Ti Cu সক্রিয় সোল্ডার সরাসরি ব্রেজ করা হয়, তখন সোল্ডারের আকার Cu ফয়েল প্লাস Ti পাউডার বা Cu যন্ত্রাংশ প্লাস Ti ফয়েল হতে পারে, অথবা সিরামিক পৃষ্ঠটি Ti পাউডার প্লাস Cu ফয়েল দিয়ে লেপা যেতে পারে। ব্রেজ করার আগে, সমস্ত ধাতব অংশ ভ্যাকুয়াম দ্বারা ডিগ্যাস করা উচিত। অক্সিজেন মুক্ত তামার ডিগ্যাসিং তাপমাত্রা 750 ~ 800 ℃ হতে হবে, এবং Ti, Nb, Ta, ইত্যাদি 15 মিনিটের জন্য 900 ℃ এ ডিগ্যাস করা উচিত। এই সময়ে, ভ্যাকুয়াম ডিগ্রি 6.7 × 10-3Pa এর কম হবে না। ব্রেজিংয়ের সময়, ফিক্সচারে ঝালাই করার জন্য উপাদানগুলিকে একত্রিত করুন, ভ্যাকুয়াম ফার্নেসে 900 ~ 1120 ℃ এ গরম করুন এবং ধরে রাখার সময় 2 ~ 5 মিনিট। পুরো ব্রেজিং প্রক্রিয়া চলাকালীন, ভ্যাকুয়াম ডিগ্রি 6.7 × 10-3Pa এর কম হবে না।
Ti Ni পদ্ধতির ব্রেজিং প্রক্রিয়া Ti Cu পদ্ধতির মতোই, এবং ব্রেজিং তাপমাত্রা 900 ± 10 ℃।
(৩) অক্সাইড ব্রেজিং পদ্ধতি অক্সাইড ব্রেজিং পদ্ধতি হল নির্ভরযোগ্য সংযোগ তৈরির একটি পদ্ধতি যা অক্সাইড সোল্ডার গলে যাওয়ার ফলে তৈরি কাচের ফেজ ব্যবহার করে সিরামিকের মধ্যে অনুপ্রবেশ করে ধাতব পৃষ্ঠকে ভেজা করে। এটি সিরামিককে সিরামিকের সাথে এবং সিরামিককে ধাতুর সাথে সংযুক্ত করতে পারে। অক্সাইড ব্রেজিং ফিলার ধাতুগুলি মূলত Al2O3, Cao, Bao এবং MgO দিয়ে গঠিত। B2O3, Y2O3 এবং ta2o3 যোগ করে, বিভিন্ন গলনাঙ্ক এবং রৈখিক সম্প্রসারণ সহগ সহ ব্রেজিং ফিলার ধাতু পাওয়া যেতে পারে। এছাড়াও, CaF2 এবং NaF প্রধান উপাদান হিসাবে থাকা ফ্লোরাইড ব্রেজিং ফিলার ধাতুগুলিও সিরামিক এবং ধাতুগুলিকে সংযুক্ত করতে ব্যবহার করা যেতে পারে যাতে উচ্চ শক্তি এবং উচ্চ তাপ প্রতিরোধ ক্ষমতা সম্পন্ন জয়েন্টগুলি পাওয়া যায়।
পোস্টের সময়: জুন-১৩-২০২২