Аналіз процесу пайки дорогоцінних металів

Дорогоцінні метали в основному відносяться до Au, Ag, Pd, Pt та інших матеріалів, які мають хорошу електропровідність, теплопровідність, стійкість до корозії та високу температуру плавлення. Вони широко використовуються у виробництві компонентів відкритого та закритого контуру в електрообладнанні.

 

 

Характеристики пайки дорогоцінних металів:
Як електрошоковий матеріал, дорогоцінний метал має загальну рису невеликої площі пайки, що вимагає, щоб паяний метал мав гарну ударостійкість, високу міцність, певну стійкість до окислення та міг протистояти електричній дузі, але не змінює характеристики контактного матеріалу та електричні характеристики компонентів . Через обмеження зони електрошокової пайки не допускається перелив присадного металу. Необхідно суворо контролювати параметри процесу пайки.

Більшість методів нагрівання можна використовувати для пайки контактів із дорогоцінних металів. Пайка полум'ям зазвичай використовується для більших контактних вузлів. Індукційна пайка підходить для масового виробництва. Пайку опором можна виконувати звичайним апаратом для контактного зварювання, але слід вибрати менший струм і довший час пайки, як електрод можна використовувати вугільний блок. Паяння в печі можна використовувати, коли потрібно паяти велику кількість контактних компонентів одночасно або коли на одному компоненті паяють кілька контактів. Дорогоцінні метали паяють в атмосфері звичайними методами. Якість отриманих з’єднань є поганою, а вакуумне паяння призводить до високоякісних з’єднань без жодного впливу на сам матеріал.

Вибір присадного металу для пайки благородних металів:
Для пайки золота та контактів із його сплавів в основному використовують припої на основі срібла та міді, які не тільки забезпечують електропровідність шва пайки, але й полегшують його змочування. Якщо вимоги до провідності з’єднання можуть бути виконані, можна використовувати припій, що містить Ni, Pd, Pt та інші елементи. Також можливе використання припоїв з нікелевими і кобальтовими сплавами і хорошою стійкістю до окислення, таких як припой Ag-cu-Ti, при температурі пайки не вище 1000 С.

Оксид срібла, що утворюється на поверхні срібла, нестабільний і його можна легко паяти. Sn-Pb припій з водним розчином хлориду цинку або каніфоллю можна використовувати як припой для пайки срібла. Для пайки часто використовується срібний припій, в якості припою бура, борна кислота або їх суміш. Припої на основі срібла, такі як B-Ag61CuIn, B-Ag59CuSn і B-Ag72Cu, в основному використовуються для вакуумної пайки срібла та контактів зі срібного сплаву.

Паяння паладієвих контактів може здійснюватися розчинниками на основі золота чи нікелю, які легко формуються, або припоями на основі срібла, міді чи марганцю.

Широко застосовуються пайки платини та контактів із її платинових сплавів, припої на основі срібла, міді, золота чи паладію. Вибрано припій B-Au70Pt30, який не тільки не змінює колір платини, але також може ефективно покращити температуру переплавлення та збільшити міцність і твердість паяного з’єднання. Припій B-Ti49Cu49Be2 доступний, якщо платинові контакти припаюють безпосередньо на сплав Ковар. Для платинових контактів, що працюють у неагресивних середовищах при температурах не вище 400 C, слід віддавати перевагу припою з чистої безкисневої міді з низькою вартістю та хорошими характеристиками процесу.

Перед паянням зварювальні деталі, особливо контактні компоненти, повинні бути перевірені та обмацані. Контакти, вибиті з листа або відрізані від планок, не повинні бути деформовані пробиванням або зрізанням. Паяльна поверхня контакту, утворена осадкою, точним пресуванням і куванням, повинна бути прямою, щоб забезпечити хороший контакт з плоскою поверхнею опори. Поверхні деталей, що зварюються, або будь-якого радіуса повинні бути рівномірно підігнані для забезпечення належної капілярної дії під час пайки.

Перед паянням різних контактів оксидну плівку з поверхні зварного виробу необхідно видалити хімічним або механічним способом, а поверхню зварного виробу слід ретельно очистити бензином або спиртом, щоб видалити жир, жир, пил і бруд, які перешкоджають зволоженню та потік.

Для невеликих зварних деталей використовуйте клеї для попереднього розміщення, щоб уникнути зміщення під час завантаження в піч, завантаження присадочного металу та інших процесів обробки. Використовувані клеї не повинні завдавати шкоди пайці. Для великих зварних деталей або особливих контактів позиціонування складання повинно здійснюватися за допомогою затискачів із виступами або канавками для стабілізації зварного виробу.

Через хорошу теплопровідність матеріалів з дорогоцінних металів швидкість нагрівання слід визначати відповідно до типу матеріалу. Швидкість охолодження слід належним чином контролювати, щоб напруга паяного з’єднання була рівномірною. Спосіб нагрівання повинен дозволяти паяним деталям досягати температури пайки одночасно. Для невеликих контактів з дорогоцінних металів слід уникати прямого нагрівання, а інші частини можна нагрівати кондуктивним способом. Необхідно прикладати певний тиск до контактів, щоб утримувати їх у фіксованому стані, поки припій плавиться і тече. Щоб підтримувати жорсткість контактних кріплень або опор, слід уникати відпалу, а нагрівання можна обмежити ділянкою паяної поверхні, наприклад, регулюючи положення полум’я, індукційну або резистивну пайку. Крім того, щоб уникнути розчинення дорогоцінних металів у припою для пайки, можна вжити таких заходів, як контроль кількості припою, уникнення надмірного нагрівання, обмеження часу пайки при температурі пайки та рівномірний розподіл тепла.