תנורים להלחמה\ריתוך בואקום

הלחמה והלחמה בוואקום היא יישום לטיפול בחום לייצור רכיבים אלקטרוניים רבים, למשל לייצור רכיבים המשמשים בלוויינים או מטוסים, שצריכים לעמוד בסביבות מאתגרות כמו ואקום או טמפרטורות גבוהות במיוחד. כדי לייצר רכיבים אלקטרוניים אמינים כמו אלה נדרש חיבור בין חומרים לא דומים.

חיבור חומרים לא דומים עם הלחמה או רתוך בואקום

חיבור זה יכול להיות מתכת למתכת או אפילו מבודד למתכת. זה חייב להיות חזק, עמיד בטמפרטורות גבוהות ומתאים לשימוש בוואקום, שכן פליטת גזים של התוספים אינה מקובלת. מטרת התוספים היא להסיר את התחמוצות שנותרו ולהפחית את מתח הפנים על מנת לקדם הרטבה של משטחי החומרים השונים. עם זאת, אם נחשף לוואקום או לסביבה בטמפרטורה גבוהה, השפעות התוסף על הרכיב האלקטרוני מזיקות. התוסף, המכיל חומצה ומלחים, עובר לשלב הגז בשל לחץ האדים הגבוה שלו.

העיבוי שנוצר של התוסף על המבודדים עלול לייצר נתיבים מוליכים הגורמים לזרם דליפה. תהליך זה יהרוס את הרכיב היקר. לרוע המזל, השטפים הפעילים ביותר (ולכן המאכלים) יוצרים גם את החיבורים החזקים ביותר. חלק מתכונות החומר, למשל עמידות בוואקום, לא ניתן להשיג בעת ייצור בתנאי אטמוספירה קונבנציונליים. בעיה אחת נוספת עם אטמוספרות קונבנציונליות היא שזיהומי גז מוטמעים תמיד במשטח המחבר.

הפתרון לבעיה זו הוא הלחמה והלחמה בוואקום גבוה. עבור שני התהליכים החיבור בין שני החומרים השונים נעשה על ידי חומר מתכתי שלישי, מה שנקרא חומר הלחמה. ההבחנה המדויקת בין הלחמה להלחמה היא שבמקרה של הלחמה (הפיכה) ההדבקה היא השולטת, בעוד שההלחמה (בלתי הפיכה) מייצרת דיפוזיה של החומרים, מה שמוביל לחיבור הרבה יותר חזק. התהליך המלא מתרחש בסביבת ואקום גבוה (HV) או אפילו ואקום גבוה במיוחד (UHV). סביבות אלו מונעות חמצון ומאפשרות שימוש בהלחמה העשויה מחומר נטול שטף. הדרישות לרכיבים המשמשים בסביבת ואקום מתקיימות.

הלחמה בוואקום

כדי לייצר רכיבים שצריכים לעמוד בתנאים קיצוניים, נדרש תנור בעל תכונות מיוחדות. יש לאטום לחלוטין את התנור המעבדתי כדי לאפשר טיפול בחום בסביבת ואקום. בהתאם לחומרים ולהלחמה המעורבים, הטמפרטורה צריכה להיות מתכווננת עד ל-1200 מעלות צלזיוס בקירוב עם הומוגניות ויציבות טמפרטורה מעולה לאורך המדגם כולו. רישום נתונים הוא גורם חשוב נוסף: החומרים השונים, למשל, חייבים להיות בעלי טמפרטורה מסוימת לפני שחומר המילוי הופך לנוזל. לכן, התנור צריך לאפשר רישום נתונים ניתנים לבקרה וניתנים לשחזור.

כל הדרישות הללו מתקיימות על ידי תנור מעלית  HBO של CARBOLITE GERO, תנור מתכתי המבוסס על טונגסטן או מוליבדן ליישומי ואקום (HV או UHV). בהתאם לדרישת הוואקום של הלקוח ניתן להפחית את קצב הדליפה (עד < 10-3 mbar l/s) ולחבר מערכת שאיבת ואקום גבוהה.

בוואקום העברת החום אפשרית רק על ידי קרינת חום (חוק הקרינה של פלאנק) אשר מניבה את ההומוגניות הטמפרטורה הטובה ביותר, כלומר אחידות  הטמפרטורה באזור החם של ± 3 מעלות צלזיוס.

ספקי הכוח הנשלטים על ידי תיריסטורים של אזורי החימום בתוך ה-HBO מספקים יציבות טמפרטורה מעולה, כלומר. ה. גזירה ביחס לזמן הקטן מ- ± 1 מעלות צלזיוס. מובטחת פעולה נטולת רעידות להשגת ממשק חיבור בהיר ללא כל עיוות.