Jalometalleilla tarkoitetaan pääasiassa Au:ta, Ag:tä, PD:tä, Pt:tä ja muita materiaaleja, joilla on hyvä johtavuus, lämmönjohtavuus, korroosionkestävyys ja korkea sulamislämpötila. Niitä käytetään laajalti sähkölaitteissa avoimen ja suljetun piirin komponenttien valmistukseen.
(1) Jalometalleilla on kosketusmateriaalina yhteisenä juotosominaisuuksina pieni juotospinta-ala. Tämä edellyttää, että juotosmetallilla on hyvä iskunkestävyys, korkea lujuus, tietty hapettumiskestävyys ja valokaaren kestävyys, mutta se ei muuta kosketusmateriaalien ominaisuuksia eikä komponenttien sähköisiä ominaisuuksia. Koska kosketusjuotospinta-ala on rajallinen, juotoksen ylivuoto ei ole sallittua, ja juotosprosessin parametreja on valvottava tarkasti.
Jalometallien ja niiden jalometallikontaktien juottamiseen voidaan käyttää useimpia lämmitysmenetelmiä. Liekkijuottamista käytetään usein suuremmille kontaktikomponenteille; induktiokuotto sopii massatuotantoon. Vastushitsaus voidaan suorittaa tavallisella vastushitsauskoneella, mutta siinä tulisi valita pienempi virta ja pidempi juottoaika. Hiililohkoa voidaan käyttää elektrodina. Kun on tarpeen juottaa suuri määrä kontaktikomponentteja samanaikaisesti tai juottaa useita kontakteja yhteen komponenttiin, voidaan käyttää uunijuottamista. Kun jalometalleja juotetaan yleisillä menetelmillä ilmakehässä, liitosten laatu on heikko, kun taas tyhjiöjuottamalla voidaan saada korkealaatuisia liitoksia, eivätkä itse materiaalien ominaisuudet muutu.
(2) Juottamislisäaineiksi valitaan kultaa ja sen seoksia. Kosketusmateriaalina käytetään pääasiassa hopea- ja kuparipohjaisia lisäaineita, jotka takaavat juotosliitoksen hyvän johtavuuden ja ovat myös helposti kostutettavia. Jos liitoksen johtavuusvaatimukset täyttyvät, voidaan käyttää Ni-, PD-, Pt- ja muita alkuaineita sisältävää juotoslisäainetta, ja lisäksi voidaan käyttää nikkeliä, timanttiseosta ja hyvää hapettumisenkestävyyttä omaavaa juotoslisäainetta. Jos juotoslisäaineeksi valitaan AgCuTi, juotoslämpötilan ei tulisi olla yli 1000 ℃.
Hopean pinnalle muodostuva hopeaoksidi ei ole stabiilia ja sitä on helppo juottaa. Hopean juottamiseen voidaan käyttää tina-lyijy-lisäainemetallia, jossa on sinkkikloridin vesiliuosta tai hartsia juoksuttimena. Juotettaessa käytetään usein hopeista lisäainemetallia, ja juotosjuosteena booraksia, boorihappoa tai niiden seoksia. Hopean ja hopeaseoskontaktien tyhjiöjuottamisessa käytetään pääasiassa hopeapohjaisia juotoslisäaineita, kuten b-ag61culn, b-ag59cu5n, b-ag72cu jne.
Palladiumkontaktien juottamiseen voidaan käyttää kulta- ja nikkelipohjaisia juotoksia, joista on helppo muodostaa kiinteitä liuoksia, tai hopea-, kupari- tai mangaanipohjaisia juotoksia. Hopeapohjaisia juotteita käytetään laajalti platina- ja platinaseoskontaktien juottamiseen. Kupari-, kulta- tai palladiumpohjainen juote. B-an70pt30-juotoslisäaineen valitseminen ei ainoastaan muuta platinan väriä, vaan myös parantaa tehokkaasti juotoksen uudelleensulamislämpötilaa ja lisää juotoksen lujuutta ja kovuutta. Jos platinakontakti juotetaan suoraan kovar-seokseen, voidaan valita b-ti49cu49be2-juote. Platinakontakteille, joiden käyttölämpötila ei ylitä 400 ℃ syövyttämättömässä väliaineessa, on suositeltava hapetonta puhdasta kuparijuotetta, joka on edullinen ja jolla on hyvät prosessiominaisuudet.
(3) Ennen juottamista on hitsausliitos, erityisesti kosketinkokoonpano, tarkastettava. Ohuesta levystä irrotetut tai nauhasta leikatut koskettimet eivät saa olla vääntyneet lävistyksen tai leikkauksen seurauksena. Tyssäyksellä, hienopuristuksella ja takomalla muodostetun koskettimen juotospinnan on oltava suora, jotta varmistetaan hyvä kosketus alustan tasaiseen pintaan. Hitsattavan osan kaarevan pinnan tai minkä tahansa säteen omaavan pinnan on oltava tasainen, jotta juottamisen aikana varmistetaan asianmukainen kapillaarivaikutus.
Ennen erilaisten koskettimien juottamista hitsauspinnan oksidikalvo on poistettava kemiallisilla tai mekaanisilla menetelmillä, ja hitsauspinnan pinta on puhdistettava huolellisesti bensiinillä tai alkoholilla öljyn, rasvan, pölyn ja lian poistamiseksi, jotka estävät kostutusta ja virtausta.
Pienten hitsauskappaleiden kohdalla liimaa on käytettävä esiasettelussa, jotta varmistetaan, ettei se siirry uunin ja lisäainemetallin panoksen käsittelyn aikana, eikä käytetty liima saa vahingoittaa juotetta. Suurten hitsauskappaleiden tai erikoiskosketusten kohdalla kokoonpano ja asemointi on tehtävä kiinnityskappaleen kautta kohouman tai uran avulla, jotta hitsauskappale on vakaassa tilassa.
Jalometallimateriaalien hyvän lämmönjohtavuuden vuoksi lämmitysnopeus tulisi määrittää materiaalityypin mukaan. Jäähdytyksen aikana nopeutta tulisi säätää asianmukaisesti, jotta juotosliitoksen jännitys olisi tasainen. Lämmitysmenetelmän tulisi mahdollistaa hitsattujen osien samanaikainen juotoslämpötilan saavuttaminen. Pienten jalometallikontaktien kohdalla suoraa lämmitystä tulisi välttää, ja muita osia voidaan käyttää konduktiolämmitykseen. Kosketuskohtaan tulisi kohdistaa tietty paine, jotta se lukittuisi, kun juote sulaa ja virtaa. Kosketusalustan tai -alustan jäykkyyden säilyttämiseksi tulisi välttää hehkutusta. Lämmitystä voidaan rajoittaa juotospinta-alaan, esimerkiksi säätämällä asentoa liekkijuottamisen, induktiojuottamisen tai vastusjuottamisen aikana. Lisäksi jalometallien liukenemisen estämiseksi juotteen määrää voidaan kontrolloida, välttää liiallista kuumentamista, rajoittaa juotosaikaa juotoslämpötilassa ja varmistaa lämmön tasainen jakautuminen.
Julkaisun aika: 13. kesäkuuta 2022