如今，許多電子元件（例如用于衛(wèi)星或飛機(jī)的電子元件）必須承受惡劣的條件，包括真空或高溫。這些電子元件的制造需要特種材料進(jìn)行焊接。
應(yīng)用示例
面臨挑戰(zhàn)
材料之間的化學(xué)物理鍵合可以是金屬對(duì)金屬或絕緣體對(duì)金屬。這種連接必須堅(jiān)固、耐高溫并與真空環(huán)境兼容。
當(dāng)受到真空或高溫的影響時(shí)，電子元件上的助焊劑會(huì)對(duì)真空環(huán)境造成負(fù)面影響。酸和鹽組成的助焊劑由于高蒸氣壓，在真空高溫環(huán)境下轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)。隨后釬焊劑在絕緣體上的冷凝會(huì)形成導(dǎo)電通路，導(dǎo)致漏電流，從而可能損害昂貴的設(shè)備。遺憾的是，最常用的釬焊劑都帶有一定的腐蝕性。由于某些材料屬性，在標(biāo)準(zhǔn)大氣制造條件下是無(wú)法進(jìn)行良好的焊接。傳統(tǒng)氣氛的一個(gè)顯著問(wèn)題是氣體雜質(zhì)不可避免地?fù)饺牒附颖砻妗?/p>
卡博萊特蓋羅用于高真空釬焊的解決方案
解決這個(gè)問(wèn)題的方法就是采用高真空焊接和釬焊技術(shù)。在這兩種方法中，兩種不同材料之間的粘合是通過(guò)第三種金屬物質(zhì)建立的，稱為焊料或釬焊填充材料。焊接和釬焊之間的主要區(qū)別在于，焊接主要涉及可逆連接，而釬焊后使材料不可逆地?cái)U(kuò)散，從而產(chǎn)生更強(qiáng)的連接。整個(gè)過(guò)程在高真空 （HV） 或超高真空 （UHV） 環(huán)境下進(jìn)行 。這種環(huán)境消除了氧化風(fēng)險(xiǎn)，并可使用無(wú)助焊劑焊料。
而在陶瓷和金屬之間建立粘合或連接是一項(xiàng)復(fù)雜的工作。例如，12個(gè)鈦電極需要連接到陶瓷環(huán)，陶瓷和鈦的熱膨脹系數(shù)可能會(huì)有很大差異。連接成型過(guò)程在大約800 – 1200°C的溫度范圍內(nèi)，具體取決于焊料的選擇。同時(shí)必須為陶瓷環(huán)和12個(gè)鈦電極找到合適的支撐結(jié)構(gòu)。因此制造這些符合要求的電子元件是一項(xiàng)挑戰(zhàn)，需要配備特定功能的爐子。必須完全氣密，以便在真空環(huán)境中進(jìn)行熱處理。爐子應(yīng)能夠到達(dá)1200°C的溫度，確保根據(jù)所用材料和焊料量身定制，具有可重復(fù)的溫度均勻性和控溫精度。此外，爐子需要支持精確的數(shù)據(jù)記錄，從而能夠準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)和控制制造過(guò)程。為了滿足客戶的高真空要求，泄漏率還需要低于10E-3 mbar·l/s 以下，并配置渦輪分子泵組。
正如普朗克輻射定律所描述的那樣，鑒于真空中的熱傳遞僅通過(guò)熱輻射發(fā)生，因此在熱區(qū)內(nèi)實(shí)現(xiàn)最佳溫度均勻性取決于爐子的高度對(duì)稱設(shè)計(jì)。這種設(shè)計(jì)考慮對(duì)于確保熱量均勻分布以及釬焊過(guò)程的質(zhì)量至關(guān)重要。
優(yōu)勢(shì)
● 精確的溫度控制和優(yōu)異的溫度均勻性
● 高真空和低泄漏率
● 高真空CF密封法蘭，而非硅膠密封圈
● 爐門處雙槽真空密封設(shè)計(jì)，以降低泄漏率
● 對(duì)內(nèi)表面進(jìn)行特殊處理，以降低表面粗糙度，在高真空范圍內(nèi)縮短了真空建立時(shí)間
● 熱區(qū)振動(dòng)的機(jī)械隔離
● 具有自動(dòng)旁路功能的渦輪分子泵系統(tǒng)
● 用于全過(guò)程控制的完整數(shù)據(jù)記錄
● 可選配氫氣或濕氫
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