Milline on difusiooni jootmise protsess?
Difusiooni jootmine on spetsiaalne liitumisprotsess, mis ühendab tavapärase jootmise elemendid tahkis difusiooniühendusega {., see loob kõrge usaldusväärsuse, tühine vabad ühendused täpsuste jaoks, nagu mikroelektroonika ja kosmose . siin on protsessi tavaline ingliskeelne lagunemine:
Põhiidee:
Mõelge sellele kui "Jootumine metallurgilise versiooniuuendusega."
Kasutate atäitemetall(joode), mis sulabkord, aga siis aatomdifusioonmuundab liigese millekski tugevamaks ja stabiilsemaks - meenutab sageli puhta metalli või metallidevahelist ühendit .
4- sammuprotsess:
1. ettevalmistamine ja kokkupanek
- Alusmetallide pinnad (e . g ., vask, räni või keraamika) on hoolikaltpuhastatud(oksiidide/saasteainete eemaldamine) .
- Õhuke kihttäitemetall(joodisulam nagu Au-Sn, AG-SN või põhineb) asetatakse osade . vahele selle täiteaine vahelAlumine sulamistemperatuurkui põhimaterjalid .
- Osad on kinnitatud allamõõdukas rõhkKontakti . tagamiseks
2. kuumutamine ja mööduv vedel faas
- Komplekt kuumutatakse temperatuuriniTäitematerjali kohal(e . g ., 300 kraadi au-sn jaoks) .
- Täiteainesulabja niisutage põhimetallid, moodustades ajutisevedelkiht(nagu tavaline jootmine) .
- Kriitiline erinevus:Temperatuur hoitakseotse kohalTäiteaine sulamispunkt -mittepiisavalt kõrge, et alusmetallid . sulatada
3. isotermiline tahkestamine difusiooni kaudu
- SelleMaagia juhtub siin:Aatomid mitteväärimetallist (e . g ., cu või ni)hajuma kiirestisula joote .
- Samaaegselt joote aatomid (e . g ., SN)hajumaNASEMENE .
- See muudab joodise kompositsiooni,oma sulamistemperatuuri tõstmine.
- Tulemus: vedela täiteainetahkestaminejahutamataAssamblee . seda nimetatakseisotermiline tahkestamine.
- Mõelge sellele nagu soola lisamine jääle - sulamistemperatuur tõuseb ja see tahkub isegi samal temperatuuril .
4. laiendatud difusioon ja homogeniseerimine
- Temperatuuri hoitakseminutid tunnini(pikem kui tavapärane jootmine) .
- Aatomid jätkavad hajumist veelgihomogeniseerivliigend .
- Lõplik liigend saab kas: ahomogeenne sulam(kui täiteaine/alus on ühilduvad) . või aõhukese metallidevaheline kihtAlusmetallide vahel (tugev, rabevaba) .
- Liiges sulab nüüd apalju kõrgem temperatuurkui algne täiteaine - sageli mitteväärismetalli sulamispunkti lähedal!
Miks kasutada difusiooni jootmist? Peamised eelised:
| Tavaline jootmine | Difusiooni jootmine |
|---|---|
| Ühine sulab Solderi algsel madalal parlamendiliigel | Ühine sulab lähedalmitteväärismetallkõrge parlamendiliige |
| Kalduvus tühimikele/pragudele | Tühine, kõrge integreeritud sidemed |
| Termilise väsimuse ebaõnnestumise risk | Vastub termilisele tsüklile(e . g ., Aerospace) |
| Piiratud madala templiga rakendustega | Sobivkõrge templi teenus(toiteelektroonika) |
| Nõrgem metallidevaheline | Kontrollitud metallidevaheline(tugevam, vähem rabe) |
Reaalse maailma rakendused:
1. toiteelektroonika:Silicon Carbiidi (sic) laastude kinnitamine vask/DBC substraatidele EV -muundurites .
2. Aerospace:Turbiini labade ühendamine kuumakindlate sulamitega (kasutades Au-GE täiterit) .
3. optoelectronics:Laserdioodide tihendamine hermeetilistes pakettides (Au-SN täiteaine) .
4. meditsiinilised implantaadid:Korrosioonivabade liigeste loomine titaanseadmetes .
Põhiparameetrid juhtimiseks:
- Täitekompositsioon(peab difusiooniliselt suhtlema mitteväärismetalliga) .
- Temperatuuriprofiil(Täpsus ± 5 kraadi vaja on sageli) .
- Aeg temperatuuril(dikteerib difusiooni sügavust) .
- Surve(tagab kontakti, kuid ei deformeerusid) .
Lühidalt:Difusiooni jootmine sulab täiteainekord, siis kasutabsoojusepõhine aatomi difusioonLiigendi "uuendamiseks" kõrge sulamispunkti "uuendamiseks", ultra-ülimuslik ühendus . on see meetod, kui termilise väsimuse või sulamise tõrge pole valik! 🔥🔬
