Vỏ gốm hàn kim loại yêu cầu kỹ thuật chính xác để nối gốm điện môi cao-với kim loại dẫn điện, tạo thành lõi cấu trúc của bộ tiếp điểm DC điện áp cao-EV và hệ thống điện hàng không vũ trụ. Bằng cách sử dụng kỹ thuật hàn chân không tiên tiến và hàn kim loại chủ động (AMB), các nhà sản xuất đã đạt được các vòng đệm kín có độ bền cắt vượt quá 120 MPa, đảm bảo độ ổn định nhiệt và điện dưới tải trọng vận hành khắc nghiệt.
Tại sao luyện kim gốm được thiết kế cho điện tử công suất
Gốm kỹ thuật thô như Al₂O₃ và AlN cung cấp khả năng cách điện đặc biệt và điện áp đánh thủng cao, nhưng độ giòn vốn có và độ dẫn điện bằng 0 của chúng ngăn cản việc lắp ráp trực tiếp với các bộ phận kim loại. Quá trình kim loại hóa áp dụng một màng kim loại đồng nhất, bám dính chặt vào nền gốm, thu hẹp khoảng cách vật lý giữa các vật liệu khác nhau.
| Thuộc tính/Thông số | Gốm chưa qua chế biến (Al₂O₃) | Chất nền gốm kim loại |
|---|---|---|
| Điện trở suất | >10¹⁴ Ω·cm | Biến tại giao diện |
| Độ dẫn nhiệt | 25 - 30 W/m·K | Tăng cường tản nhiệt |
| Độ bền bóc / cắt | N/A | Lớn hơn hoặc bằng 120 MPa |
| Tỷ lệ rò rỉ kín | Phụ thuộc vào cơ thể | < 1 × 10⁻⁹ Pa·m³/s |
Cơ chế công nghệ hàn cho các phần tử rơle DC Gốm kim loại
Hàn hàn hoạt động về cơ bản khác với hàn nhiệt hạch bằng cách sử dụng kim loại phụ có nhiệt độ chất lỏng trên 450 độ nhưng thấp hơn nhiệt độ rắn của vật liệu cơ bản. Hoạt động mao dẫn kéo hợp kim phụ nóng chảy vào các khe hở cực nhỏ (0,02 mm - 0.05 mm), tạo ra một mối nối phân bổ ứng suất liên tục-mà không làm nóng chảy các thành phần gốm hoặc kim loại gốc.
Chế độ hoạt động kép trong nối gốm
Chế độ 1:Hàn truyền thống cho gốm sứ tiền kim loại hóa-
Trong các quy trình lắp ráp thông thường, Gốm kim loại hóa chính xác trải qua quá trình kim loại hóa trước thông qua các phương pháp màng-mỏng (chẳng hạn như phún xạ magnetron) hoặc các phương pháp màng-dày (chẳng hạn như quy trình molypden-mangan/Mo-Mn).
- Chuẩn bị giao diện:Bề mặt gốm nhận được lớp Mo{0}}Mn nung, sau đó là lớp niken mạ điện (Lớn hơn hoặc bằng 3 μm) để hoạt động như lớp nền làm ướt.
- Ứng dụng phụ:Hợp kim độn cơ sở Ag-Cu (ví dụ: Ag72Cu28) được đặt giữa gốm-được phủ niken và phần cứng đồng hoặc Kovar.
- Chu trình nhiệt:Quá trình xử lý xảy ra trong lò chân không được kiểm soát (10⁻³ Pa) ở nhiệt độ từ 780 độ đến 850 độ.
Chế độ 2:Hàn kim loại hoạt động (AMB) là một giải pháp tích hợp
Hàn kim loại hoạt động giúp loại bỏ sự cần thiết của các bước tiền kim loại hóa-riêng biệt bằng cách đưa trực tiếp các phần tử phản ứng hoạt động vào hợp kim phụ.
- Thành phần hợp kim:Kim loại độn đồng bạc- được hợp kim với các nguyên tố chuyển tiếp hoạt động, phổ biến nhất là Titanium (Ti) ở mức 2% đến 4%.
- Cơ chế phản ứng:Trong quá trình gia nhiệt chân không ở nhiệt độ-cao, các nguyên tử titan tách ra khỏi bề mặt gốm, phản ứng hóa học với Al₂O₃ hoặc AlN để tạo thành lớp sản phẩm phản ứng titan liên tục.
- Lợi thế về hiệu suất:Vùng phản ứng nguyên khối này cung cấp khả năng chống sốc nhiệt đặc biệt, khiến AMB không thể thiếu đối với các mô-đun bóng bán dẫn lưỡng cực cổng (IGBT) cách điện-cách điện{1}}cao và các chất nền biến tần EV tần số- cao.
Tham khảo ý kiến kỹ sư điện của chúng tôi ngay hôm nay
Tại sao việc hàn vẫn không thể thay thế được trong các thành phần gốm kim loại có độ bền- cao
Tính toàn vẹn của khớp cơ khí:Việc làm đầy mao mạch có kiểm soát sẽ phân bổ tải trọng cơ học đồng đều khắp khu vực khớp, ngăn chặn sự tập trung ứng suất gây ra các vết nứt vi mô trong quá trình luân chuyển nhiệt (-55 độ đến +150 độ theo IEC 60068-2-14).
Tính liên tục về nhiệt và điện:Các mối nối hàn đồng-bạc có độ tinh khiết cao- duy trì điện trở tiếp xúc điện thấp ( Nhỏ hơn hoặc bằng 0,1 mΩ) và đường dẫn nhiệt hiệu quả để tản nhiệt.
Niêm phong kín:Các mối nối từ gốm đến kim loại hàn đồng đạt được tốc độ rò rỉ khí heli dưới 1 × 10⁻⁹ Pa·m³/s, bảo vệ các bộ phận nhạy cảm bên trong khỏi độ ẩm, quá trình oxy hóa và sự xâm nhập của các hạt tuân thủ xếp hạng IP67/IP69K.
Độ chính xác kích thước:Nhiệt độ xử lý dưới điểm nóng chảy gốc sẽ hạn chế biến dạng nhiệt, giữ dung sai kích thước trong phạm vi ±0,02 mm.
Hệ sinh thái ứng dụng công nghiệp của Nhà ở gốm EV Alumina
Phương tiện sử dụng năng lượng mới (EV/HVDC):Buồng hồ quang công tắc tơ DC điện áp cao, vỏ công tắc bằng gốm và đế mô-đun nguồn sạc nhanh hoạt động lên đến 1000V DC.
Hàng không vũ trụ và quốc phòng:Các bộ phận phân phối điện của vệ tinh, ống chân không của radar và đường truyền dẫn kín đòi hỏi khả năng chống rung và sốc nhiệt cực cao.
Chất bán dẫn điện:Chất nền bằng đồng liên kết trực tiếp (DBC) và gốm AMB cho bộ biến tần tuabin gió và bộ truyền động động cơ công nghiệp.
liên hệ với chúng tôi
Đối với các dự án gốm-đến-kim loại khẩn cấp củaVỏ gốm hàn kim loại, hãy gửi bản vẽ và yêu cầu vật liệu ngay bây giờ để nhóm kỹ thuật của nhà máy có thể xem xét tính khả thi của việc hàn, dụng cụ, kiểm tra và năng lực sản xuất trước khi lịch tìm nguồn cung ứng của bạn bị ảnh hưởng.
