SK289143B6 - Electron beam soldering method for ceramic / metal material combinations and jig - Google Patents
Electron beam soldering method for ceramic / metal material combinations and jig Download PDFInfo
- Publication number
- SK289143B6 SK289143B6 SK29-2020A SK292020A SK289143B6 SK 289143 B6 SK289143 B6 SK 289143B6 SK 292020 A SK292020 A SK 292020A SK 289143 B6 SK289143 B6 SK 289143B6
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- ceramic
- solder
- metal
- electron beam
- soldered
- Prior art date
Links
- 238000005476 soldering Methods 0.000 title claims abstract description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims abstract description 27
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 239000007769 metal material Substances 0.000 title claims abstract description 16
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 51
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 51
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 claims abstract description 45
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 claims abstract description 28
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 19
- 238000005219 brazing Methods 0.000 claims description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 10
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 5
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 5
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 3
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005234 chemical deposition Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000005289 physical deposition Methods 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 1
- 239000003870 refractory metal Substances 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
Abstract
Description
Oblasť technikyThe field of technology
Vynález sa týka spôsobu spájkovania elektrónovým lúčom pre kombinácie materiálov keramika/kov a prípravku na vytvorenie spájkovaného spoja. Vynález patrí do oblasti spájania materiálov spájkovaním.The invention relates to a method of electron beam soldering for ceramic/metal material combinations and a preparation for creating a soldered joint. The invention belongs to the field of joining materials by soldering.
Doterajší stav technikyCurrent state of the art
V súčasnosti sa keramické materiály (napr. Al2O3, SiC, SÍ3N4, AlN a pod.) alebo kombinácie keramika a kov spájkujú najmä vo vákuovej peci, pričom sa používajú dva základné spôsoby spájkovania. Spájkovanie vo vákuu sa pri klasickom spôsobe používa z hľadiska zabránenia oxidácie spájkovaných plôch a samotnej spájky. V prípade spájkovania aktívnou spájkou je potrebné ešte ochrániť aktívny kov, ktorý má vysokú afinitu ku kyslíku.Currently, ceramic materials (e.g. Al2O3, SiC, SÍ3N4, AlN, etc.) or combinations of ceramics and metal are mainly soldered in a vacuum furnace, while two basic methods of soldering are used. In the classical method, vacuum soldering is used from the point of view of preventing oxidation of the soldered surfaces and the solder itself. In the case of soldering with an active solder, it is still necessary to protect the active metal, which has a high affinity for oxygen.
Klasický spôsob predstavuje spôsob, že na povrch keramického materiálu sa nanesie spájkovateľný kovový povlak, a až potom sa realizuje samotné spájkovanie. Pokovovaním keramiky sa odstraňujú problémy spojené so zmáčateľnosťou keramických a niektorých nekovových materiálov. Z hľadiska voľby typu pokovovania treba poznať, pri akej prevádzkovej teplote bude spájkovaná súčiastka pracovať. Podľa toho sa použije na spájkovanie buď mäkká, alebo tvrdá spájka. Požadovaný kovový spájkovateľný povlak sa potom získa:The classic method is a method in which a solderable metal coating is applied to the surface of the ceramic material, and only then the soldering itself is carried out. Plating ceramics eliminates problems associated with the wettability of ceramic and some non-metallic materials. From the point of view of choosing the type of plating, it is necessary to know at what operating temperature the soldered part will work. Accordingly, either soft or hard solder is used for soldering. The desired metal solderable coating is then obtained:
• vpaľovaním kovových roztokov buď žiaruvzdorných kovov Mo, Mn, W (s následným poniklovaním), alebo drahých kovov Ag, Au, Pt a pod., • fyzikálnou a chemickou depozíciou, ktorými sa vytvárajú tenké povlaky, napr. Au, Ag, Ni a ich kombinácie.• firing of metal solutions of either refractory metals Mo, Mn, W (with subsequent nickel plating), or precious metals Ag, Au, Pt, etc., • physical and chemical deposition, which creates thin coatings, e.g. Au, Ag, Ni and their combinations.
Vytvorený kovový spájkovací povlak zabezpečí vynikajúcu zmáčavosť povrchu materiálu spájkou, ktorý je inak nezmáčavý. Spájkovanie vo vákuovej peci predstavuje časovo náročný proces spájkovania.The created metal solder coating ensures excellent wettability of the surface of the material with solder, which is otherwise non-wettable. Soldering in a vacuum oven is a time-consuming soldering process.
Druhý spôsob, ktorý sa v súčasnosti intenzívne skúma, je priame spájkovanie použitím špeciálnej tzv. aktívnej spájky, ktorá obsahuje malé množstvo aktívneho kovu. Znižuje sa čas potrebný na vyhotovenie spojov, zlepšuje sa hygiena pracovného prostredia a zlepšuje sa ekonomika výroby spájkovaných spojov. Aktívny prvok je dôležitou súčasťou spájky, pretože zabezpečuje zmáčavosť a vznik väzby medzi kovovou spájkou a keramickým materiálom.The second method, which is currently being intensively researched, is direct soldering using a special so-called active solder, which contains a small amount of active metal. The time needed to make joints is reduced, the hygiene of the working environment is improved and the economy of the production of soldered joints is improved. The active element is an important part of the solder because it ensures wetting and the formation of a bond between the metal solder and the ceramic material.
Problémom pri spôsobe povlakovania keramických materiálov je technologická a ekonomická náročnosť procesu (sú potrebné špecializované zariadenia). Nevýhodou použitia aktívnych spájok je malý sortiment, zložitá výroba a ich vysoká obstarávacia cena (napr. Sn-Ag-Ti, 0,5 kg/1 200 eur).The problem with the method of coating ceramic materials is the technological and economic complexity of the process (specialized equipment is needed). The disadvantage of using active solders is a small assortment, complex production and their high purchase price (e.g. Sn-Ag-Ti, 0.5 kg/1,200 euros).
V zmysle opísaného stavu sa naskytla príležitosť riešiť danú problematiku a výsledkom úsilia pôvodcov je spôsob spájkovania elektrónovým lúčom pre kombinácie materiálov keramika/kov a prípravok na vytvorenie spájkovaného spoja v predloženom vynáleze.In terms of the described situation, an opportunity arose to solve the given problem and the result of the efforts of the inventors is the method of electron beam soldering for ceramic/metal material combinations and the preparation for creating a soldered joint in the present invention.
Podstata vynálezuThe essence of the invention
Uvedené nedostatky sú odstránené spôsobom spájkovania elektrónovým lúčom pre kombinácie materiálov keramika/kov a prípravkom na vytvorenie spájkovaného spoja podľa tohto vynálezu. Podstata spôsobu spájkovania kombinácie materiálov keramika/kov elektrónovým lúčom spočíva v tom, že v prvom kroku sa medzi dva kombinované spájkované materiály, kde jedným je aktívny kov, ako napr. Ti alebo Zr, alebo Hf, alebo Cr, a druhým je keramický materiál umiestnené v prípravku, kladie vrstva neaktívnej spájky. V druhom kroku sa rozfokusovaným elektrónovým lúčom vo vákuu 1.10-2 Pa pri teplote 650 °C až 1 000 °C smerovaným na prípravok uskutočňuje prenos tepla z prípravku na kombinované spájkované materiály a neaktívnu spájku. V procese spájkovania sa aktívny kov čiastočne rozpúšťa v spájke a svojou aktivitou zabezpečuje zmáčanie keramického materiálu a vznik spoja.The mentioned shortcomings are eliminated by the electron beam soldering method for ceramic/metal material combinations and the preparation for creating a soldered joint according to the present invention. The essence of the method of soldering a combination of ceramic/metal materials with an electron beam is that, in the first step, between two combined soldered materials, one of which is an active metal, such as Ti or Zr, or Hf, or Cr, and the second is a ceramic material placed in the preparation, lays a layer of inactive solder. In the second step, a defocused electron beam in a vacuum of 1.10 -2 Pa at a temperature of 650 °C to 1000 °C is directed at the preparation, and heat is transferred from the preparation to the combined soldered materials and the inactive solder. In the soldering process, the active metal partially dissolves in the solder and its activity ensures the wetting of the ceramic material and the formation of the joint.
Spôsobom spájkovania sa vytvorí spájkovaný spoj keramika/kov podľa vynálezu, ktorý pozostáva z keramického materiálu, ako napr. SiC, Al2O3, AlN, Si3N4 a pod., a vrstvy aktívneho kovu Ti, Zr, Hf, Cr a pod., s neaktívnou spájkou, ako je napr. In70Sn30, čistý Sn, SnAg3,5 a pod., medzi nimi. Pritom medzi vrstvou aktívneho kovu a neaktívnou spájkou je pásmo rozpustnosti aktívneho kovu. Medzi vrstvou keramického materiálu a neaktívnou spájkou je reakčné pásmo aktívneho kovu s keramickým materiálom. Plošný tvar neaktívnej spájky a aktívneho kovu zodpovedá tvaru spájkovaného dielca. Bežnú neaktívnu spájku je najvhodnejšie použiť vo forme fólie, ktorá sa dá strihať, alebo vo forme pasty (prášok kovu a tekutina), ktorá sa dá presne nanášať (napr. aj pomocou sieťotlače).The soldering method creates a soldered ceramic/metal joint according to the invention, which consists of a ceramic material, such as SiC, Al 2 O 3 , AlN, Si 3 N 4 , etc., and layers of active metal Ti, Zr, Hf, Cr, etc., with inactive solder, such as In70Sn30, pure Sn, SnAg3.5, etc., in between. There is a zone of solubility of the active metal between the active metal layer and the inactive solder. Between the layer of ceramic material and the inactive solder is a reaction zone of the active metal with the ceramic material. The surface shape of the inactive solder and the active metal corresponds to the shape of the soldered part. Conventional inactive solder is best used in the form of a foil that can be cut, or in the form of a paste (metal powder and liquid) that can be precisely applied (e.g. also by screen printing).
Podstata prípravku na vytvorenie spájkovaného spoja spôsobom spájkovania kombinácie materiálov keramika/kov elektrónovým lúčom spočíva v tom, že prípravok je prstencové teleso s horným vnútorným zapusteným osadením.The essence of the preparation for creating a soldered joint by the method of soldering a combination of ceramic/metal materials with an electron beam consists in the fact that the preparation is an annular body with an upper internal recessed fitting.
Výhody vynálezu spájkovania elektrónovým lúčom pre kombinácie materiálov keramika/kov a prípravku na vytvorenie spájkovaného spoja sú zjavné z jeho účinkov, ktorými sa prejavuje navonok. Účinky tohto vynálezu spočívajú najmä v tom, že v snahe vyrobiť spájkovaný spoj keramický materiál/kov, povrch keramického materiálu nebol povlakovaný a na spájkovanie sa nepoužila aktívna spájkovacia zliatina, ktorá sa vyznačuje vysokou obstarávacou cenou (napr. Sn-Ag-Ti, 0,5 kg/1 200 eur). Na spájkovanie kombinácie aktívny kov/keramika sa nepoužije časovo náročné spájkovanie vo vákuovej peci, ale použije sa spájkovanie elektrónovým lúčom. Výhodou spájkovania elektrónového lúča je, že proces prebieha vo vákuu 1.10-2 Pa v pracovnej komore, takže nemôže dochádzať k oxidácii spájkovaných plôch a spájkovacej zliatiny pri vysokej spájkovacej teplote, taktiež nedochádza k oxidácii aktívneho kovu. V novonavrhnutom procese spájkovania sa nevyužíva klasický spôsob spájkovania povlakovaných keramických materiálov. Na spájkovanie sa použila bežná spájka. Týmto spôsobom možno spájkovať všetky reaktívne kovy, ako je Ti, Zr, Hf, Cr a pod., s rôznymi typmi keramických materiálov. Aktívny kov sa v procese spájkovania čiastočne rozpúšťa v spájke. Aktívny kov zabezpečuje zmáčavosť povrchu keramického substrátu.The advantages of the invention of electron beam brazing for ceramic/metal material combinations and the preparation for forming a brazed joint are apparent from its outward effects. The effects of this invention mainly consist in the fact that in an attempt to make a soldered ceramic material/metal joint, the surface of the ceramic material was not coated and an active soldering alloy, which is characterized by a high purchase price (e.g. Sn-Ag-Ti, 0, 5 kg/1,200 euros). To solder the active metal/ceramic combination, time-consuming vacuum furnace soldering is not used, but electron beam soldering is used. The advantage of electron beam soldering is that the process takes place in a vacuum of 1.10 -2 Pa in the working chamber, so there can be no oxidation of the soldered surfaces and the soldering alloy at a high soldering temperature, and no oxidation of the active metal. In the newly designed soldering process, the classical method of soldering coated ceramic materials is not used. Common solder was used for soldering. In this way, all reactive metals such as Ti, Zr, Hf, Cr, etc. can be brazed with various types of ceramic materials. The active metal is partially dissolved in the solder during the soldering process. The active metal ensures the wettability of the surface of the ceramic substrate.
Prehľad obrázkov na výkresochOverview of images on drawings
Spôsob spájkovania elektrónovým lúčom pre kombinácie materiálov keramika/kov a prípravok podľa vynálezu budú bližšie objasnené na výkresoch, kde obr. 1 znázorňuje umiestnenie spájkovaného spoja keramika/kov v prípravku a samotný prípravok. Obr. 2 znázorňuje mechanizmus vzniku spoja.The electron beam soldering method for ceramic/metal material combinations and the preparation according to the invention will be explained in more detail in the drawings, where fig. 1 shows the location of the soldered ceramic/metal joint in the fixture and the fixture itself. fig. 2 shows the mechanism of formation of the joint.
Príklady uskutočnenia vynálezuExamples of implementation of the invention
Jednotlivé uskutočnenia spôsobu spájkovania elektrónovým lúčom pre kombinácie materiálov keramika/kov a prípravku podľa vynálezu sú predstavované na ilustráciu a nie ako obmedzenia riešení. Odborníci poznajúci stav techniky nájdu alebo budú schopní zistiť s použitím nie viac ako rutinného experimentovania mnoho ekvivalentov na špecifické uskutočnenia vynálezu. Aj takéto ekvivalenty budú potom patriť do rozsahu nasledujúcich patentových nárokov.Individual embodiments of the electron beam soldering method for combinations of ceramic/metal materials and the preparation according to the invention are presented for illustration and not as limitations of the solutions. Those skilled in the art will find or be able to discover, using no more than routine experimentation, many equivalents to specific embodiments of the invention. Even such equivalents will then fall within the scope of the following patent claims.
Odborníkom poznajúcim stav techniky nemôže robiť problém vhodná voľba materiálov a dimenzovanie, preto tieto znaky neboli detailne riešené.Appropriate choice of materials and dimensioning should not be a problem for experts familiar with the state of the art, therefore these features were not dealt with in detail.
Príklad 1Example 1
V tomto príklade konkrétneho uskutočnenia predmetu vynálezu je opísaný spôsob spájkovania elektrónovým lúčom pre kombinácie materiálov keramika SiC/kov titán, ako to vyplýva z obr. 1 a 2. V prvom kroku sa medzi dva kombinované spájkované materiály, kde jedným je aktívny kov titán a druhým je keramický materiál SiC umiestnené v prípravku, kladie vrstva neaktívnej spájky SnAg3,5 vo forme fólie. V druhom kroku sa rozfokusovaným elektrónovým lúčom vo vákuu 1.10-2 Pa pri teplote 850 °C smerovaným na prípravok uskutočňuje prenos tepla z prípravku na kombinované spájkované materiály a neaktívnu spájku. V procese spájkovania sa aktívny kov čiastočne rozpúšťa v spájke za vzniku spoja.In this example of a specific embodiment of the subject of the invention, a method of electron beam soldering is described for combinations of SiC ceramics/titanium metal materials, as can be seen from fig. 1 and 2. In the first step, a layer of inactive SnAg3.5 solder in the form of a foil is placed between two combined soldered materials, one of which is the active metal titanium and the other is the SiC ceramic material placed in the preparation. In the second step, a defocused electron beam in a vacuum of 1.10 -2 Pa at a temperature of 850 °C directed at the product transfers heat from the product to the combined soldered materials and inactive solder. In the soldering process, the active metal partially dissolves in the solder to form a joint.
Parametre spájkovania sú nasledujúce:The soldering parameters are as follows:
- Urýchľovacie napätie 55,0 kV- Acceleration voltage 55.0 kV
- Prúd 10,0 mA- Current 10.0 mA
- Fokusačný prúd 890,0 mA- Focusing current 890.0 mA
- Vákuum 1 x 10-2 Pa- Vacuum 1 x 10 -2 Pa
- Čas ohrevu 30,0 s- Heating time 30.0 s
- Teplota ohrevu 850 °C- Heating temperature 850 °C
- Čas ochladzovania 60 min.- Cooling time 60 min.
- Vzdialenosť od elektrónového dela 200 ±1 mm- Distance from the electron gun 200 ±1 mm
- Oscilácia kruhová 0 25,0 mm- Circular oscillation 0 25.0 mm
- Kanál A 13,499 V- Channel A 13.499 V
- Kanál B 13,499 V- Channel B 13.499 V
- Frekvencia 1 000,0 Hz- Frequency 1000.0 Hz
- Tvar oscilácie x(0) .y(0).- Oscillation shape x(0) .y(0).
a + rcas^l b + r sin , < 0; 2π >a + rcas^l b + r sin , < 0; 2π >
Opísaným spôsobom sa vytvorí spájkovaný spoj keramika/kov znázornený na obr. 1. Pozostáva z keramického materiálu SiC a vrstvy aktívneho kovu Ti s neaktívnou spájkou SnAg3,5 vo forme fólie medzi nimi. Pritom medzi vrstvou aktívneho kovu a neaktívnou spájkou je pásmo rozpustnosti aktívneho kovu. Medzi vrstvou keramického materiálu a neaktívnou spájkou je reakčné pásmo aktívneho kovu s keramickým materiálom. Plošný tvar neaktívnej spájky a aktívneho kovu zodpovedá tvaru spájkovaného dielca.The soldered ceramic/metal joint shown in fig. 1. It consists of ceramic material SiC and a layer of active metal Ti with inactive solder SnAg3.5 in the form of a foil between them. There is a zone of solubility of the active metal between the active metal layer and the inactive solder. Between the layer of ceramic material and the inactive solder is a reaction zone of the active metal with the ceramic material. The surface shape of the inactive solder and the active metal corresponds to the shape of the soldered part.
Príklad 2Example 2
V tomto príklade konkrétneho uskutočnenia predmetu vynálezu je opísaný spájkovaný spoj keramika/kov vytvorený uvedeným spôsobom, ako je znázornený na obr. 1. Pozostáva z keramického materiálu AI2O3 a vrstvy aktívneho kovu Ti s neaktívnou spájkou na báze Sn vo forme fólie medzi nimi. Pritom medzi vrstvou aktívneho kovu a neaktívnou spájkou je pásmo rozpustnosti aktívneho kovu. Medzi vrstvou keramického materiálu a neaktívnou spájkou je reakčné pásmo aktívneho kovu s keramickým materiálom. Plošný tvar neaktívnej spájky a aktívneho kovu zodpovedá tvaru spájkovaného dielca. Vyrobil sa spoj bez trhlín. Pevnosť spoja zodpovedala pevnosti spájky.In this example of a specific embodiment of the subject of the invention, a soldered ceramic/metal joint created in the above-mentioned manner, as shown in fig. 1. It consists of an AI2O3 ceramic material and a layer of active metal Ti with an inactive Sn-based solder in the form of a foil between them. There is a zone of solubility of the active metal between the active metal layer and the inactive solder. Between the layer of ceramic material and the inactive solder is a reaction zone of the active metal with the ceramic material. The surface shape of the inactive solder and the active metal corresponds to the shape of the soldered part. A crack-free joint was made. The strength of the joint corresponded to the strength of the solder.
Príklad 3Example 3
V tomto príklade konkrétneho uskutočnenia predmetu vynálezu je opísaný spájkovaný spoj keramika/kov vytvorený uvedeným spôsobom, ako je znázornený na obr. 1. Pozostáva z keramického materiálu AIN a vrstvy aktívneho kovu Ti s neaktívnou spájkou ln70Sn30 vo forme fólie medzi nimi. Pritom medzi vrstvou aktívneho kovu a neaktívnou spájkou je pásmo rozpustnosti aktívneho kovu. Medzi vrstvou keramického materiálu a neaktívnou spájkou je reakčné pásmo aktívneho kovu s keramickým materiálom. Plošný tvar neaktívnej spájky a aktívneho kovu zodpovedá tvaru spájkovaného dielca. Vyrobil sa spoj bez trhlín. Pevnosť spoja zodpovedala pevnosti spájky.In this example of a specific embodiment of the subject of the invention, a soldered ceramic/metal joint created in the above manner, as shown in fig. 1. It consists of AIN ceramic material and a layer of active metal Ti with inactive solder ln70Sn30 in the form of foil between them. There is a zone of solubility of the active metal between the active metal layer and the inactive solder. Between the layer of ceramic material and the inactive solder is a reaction zone of the active metal with the ceramic material. The surface shape of the inactive solder and the active metal corresponds to the shape of the soldered part. A crack-free joint was made. The strength of the joint corresponded to the strength of the solder.
Príklad 4Example 4
V tomto príklade konkrétneho uskutočnenia predmetu vynálezu je opísaný prípravok na vytvorenie spájkovaného spoja spôsobom spájkovania kombinácie materiálov keramika/kov elektrónovým lúčom, ako je znázornené na obr. 1. Prípravok je prstencové teleso s horným vnútorným zapusteným osadením.In this example of a specific embodiment of the subject of the invention, a preparation for creating a soldered joint by the method of soldering a combination of ceramic/metal materials with an electron beam is described, as shown in fig. 1. The preparation is an annular body with an upper internal recessed fitting.
Priemyselná využiteľnosťIndustrial applicability
Spôsob spájkovania elektrónovým lúčom pre kombinácie materiálov keramika/kov a prípravok podľa vynálezu nachádza uplatnenie všade tam, kde je potrebné spájkovať keramické, nekovové a iné ťažko spájkovateľné materiály s reaktívnym kovom. Môže sa použiť v elektronickom, elektrotechnickom, automobilovom a leteckom priemysle, ale aj vo vákuovej technike. Konkrétne pri spájkovaní priechodiek vysokého napätia z keramiky AI2O3. Pri výrobe UHV (Ultra High Vacuum) komponentov, tranzistorových puzdier a pod. Medzi novšie spojovacie aplikácie patria komponenty motora, ako napríklad Si3N4 rotor turbodúchadla spojený s kovovým hriadeľom.The electron beam soldering method for combinations of ceramic/metal materials and the preparation according to the invention is used wherever it is necessary to solder ceramic, non-metallic and other difficult-to-solder materials with a reactive metal. It can be used in the electronic, electrotechnical, automotive and aviation industries, but also in vacuum technology. Specifically, when soldering high-voltage bushings made of AI2O3 ceramics. In the production of UHV (Ultra High Vacuum) components, transistor cases, etc. More recent bonding applications include engine components such as a Si 3 N 4 turbocharger rotor bonded to a metal shaft.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SK29-2020A SK289143B6 (en) | 2020-04-01 | 2020-04-01 | Electron beam soldering method for ceramic / metal material combinations and jig |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SK29-2020A SK289143B6 (en) | 2020-04-01 | 2020-04-01 | Electron beam soldering method for ceramic / metal material combinations and jig |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SK292020A3 SK292020A3 (en) | 2020-07-01 |
| SK289143B6 true SK289143B6 (en) | 2023-12-21 |
Family
ID=71401370
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SK29-2020A SK289143B6 (en) | 2020-04-01 | 2020-04-01 | Electron beam soldering method for ceramic / metal material combinations and jig |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SK (1) | SK289143B6 (en) |
-
2020
- 2020-04-01 SK SK29-2020A patent/SK289143B6/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SK292020A3 (en) | 2020-07-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11338397B2 (en) | Soldering material for active soldering and method for active soldering | |
| US5156322A (en) | Process for the production of a solder coating on metallized materials | |
| US2835967A (en) | Method of producing a solderable metallic coating on a ceramic body and of solderingto the coating | |
| SK452020U1 (en) | Method of soldering a combination of ceramic / metal materials with an electron beam and soldering jig | |
| SK289143B6 (en) | Electron beam soldering method for ceramic / metal material combinations and jig | |
| EP0922682A1 (en) | Method of forming a joint between a ceramic substrate and a metal component | |
| US20240075546A1 (en) | Method for joining, by direct brazing, a first part and a second part, including steps of preparing the surface of at least one of the parts | |
| US10668574B2 (en) | High temperature devices and applications employing pure aluminum braze for joining components of said devices | |
| SK500792017U1 (en) | Soft lead-free active solder and method of soldering | |
| SK289084B6 (en) | Method of soldering ceramic or difficult-to-wet metal material with higher shear strength and soldered joints ceramic / ceramic, ceramic / metal and metal / metal with titanium-free solder | |
| SK288833B6 (en) | Soft lead free active solder and method of soldering | |
| SK402020U1 (en) | Method of brazing a ceramic or difficult-to-wettable metal material and brazed join with titanium free braze | |
| SK288485B6 (en) | Soft solder based on bizmuth-silver with the addition of lanthanum | |
| SK500302022A3 (en) | Active soldering alloy on the basis of tin doped with scandium | |
| SK8675Y1 (en) | Soft active solder on the ground of Bi-Ag with addition of Ti and use thereof | |
| SK288840B6 (en) | Active soft solder for ultrasound soldering of non-metallic and metallic or two non-metallic materials at higher application temperatures | |
| SK501322016U1 (en) | Method of direct soldering by means of common soldering material and intermediate layer for direct soldering | |
| SK500432022U1 (en) | Active soldering alloy on the basis of tin doped with scandium | |
| SK288918B6 (en) | Method of direct soldering using standard solder | |
| SK9940Y1 (en) | Soft active solder based on Zn with the addition of Mg and Ti, possibly Al and soldering method | |
| SK352019A3 (en) | Soft active solder on the ground of Bi-Ag with addition of Ti and use thereof | |
| SK652023A3 (en) | Soft active solder based on Zn with the addition of Mg and Ti, possibly Al and soldering method | |
| JP2650460B2 (en) | Joining method of alumina ceramic and metal | |
| SK289210B6 (en) | Soft active solder based on Au and Sn with addition of Ti or In and method of soldering | |
| JPH06239668A (en) | Soldering material for joining and its production |