Plemenite kovine se nanašajo predvsem na Au, Ag, PD, Pt in druge materiale, ki imajo dobro prevodnost, toplotno prevodnost, odpornost proti koroziji in visoko temperaturo taljenja. Široko se uporabljajo v električni opremi za izdelavo komponent odprtih in zaprtih vezij.
(1) Značilnosti spajkanja kot kontaktni materiali imajo plemenite kovine skupno značilnost majhne površine spajkanja, kar zahteva, da ima kovina spajkanega šiva dobro odpornost proti udarcem, visoko trdnost, določeno odpornost proti oksidaciji in lahko prenese napad loka, vendar ne spremeni lastnosti kontaktnih materialov in električnih lastnosti komponent. Ker je površina kontaktnega spajkanja omejena, ni dovoljeno prelivanje spajkanja, parametre postopka spajkanja pa je treba strogo nadzorovati.
Za spajkanje plemenitih kovin in njihovih kontaktov iz plemenitih kovin se lahko uporabi večina metod segrevanja. Spajkanje s plamenom se pogosto uporablja za večje kontaktne komponente; indukcijsko spajkanje je primerno za masovno proizvodnjo. Spajkanje z uporovnim varjenjem se lahko izvaja z običajnim uporovnim varilnim strojem, vendar je treba izbrati manjši tok in daljši čas spajkanja. Kot elektrodo se lahko uporabi ogljikov blok. Kadar je treba hkrati spajkati veliko število kontaktnih komponent ali spajkati več kontaktov na eni komponenti, se lahko uporabi spajkanje v peči. Pri spajkanju plemenitih kovin z običajnimi metodami v atmosferi je kakovost spojev slaba, medtem ko lahko z vakuumskim spajkanjem dosežemo visokokakovostne spoje, ne da bi to vplivalo na lastnosti samih materialov.
(2) Kot polnilo za spajkanje se izbere zlato za spajkanje in njegove zlitine. Za stik se uporabljajo predvsem polnila na osnovi srebra in bakra, kar ne zagotavlja le prevodnosti spajkanega spoja, temveč ga je tudi enostavno ovlažiti. Če so izpolnjene zahteve glede prevodnosti spoja, se lahko uporabi polnilo za spajkanje, ki vsebuje Ni, PD, Pt in druge elemente, lahko pa se uporabi tudi polnilo za spajkanje z nikljevo in diamantno zlitino ter dobro odpornostjo proti oksidaciji. Če se izbere polnilo za spajkanje AgCuTi, temperatura spajkanja ne sme biti višja od 1000 ℃.
Srebrov oksid, ki nastane na površini srebra, ni stabilen in ga je enostavno spajkati. Za spajkanje srebra se lahko kot talilo uporabi kositrovo-svinčevo polnilo z vodno raztopino cinkovega klorida ali kolofonija. Pri spajkanju se pogosto uporablja polnilo na osnovi srebra, kot talilo pa boraks, borova kislina ali njihove mešanice. Pri vakuumskem spajkanju kontaktov srebra in srebrnih zlitin se v glavnem uporabljajo polnila na osnovi srebra, kot so b-ag61culn, b-ag59cu5n, b-ag72cu itd.
Za spajkanje paladijevih kontaktov se lahko uporabijo spajke na osnovi zlata in niklja, ki se enostavno tvorijo v trdnih raztopinah, ali spajke na osnovi srebra, bakra ali mangana. Srebrna osnova se pogosto uporablja za spajkanje kontaktov iz platine in platinastih zlitin. Spajka na osnovi bakra, zlata ali paladija. Izbira polnilne kovine za spajkanje b-an70pt30 ne le da ne spremeni barve platine, temveč tudi učinkovito izboljša temperaturo pretaljevanja spajkanega spoja ter poveča trdnost in trdoto spajkanega spoja. Če se platinasti kontakt spajka neposredno na zlitino kovar, se lahko izbere spajka b-ti49cu49be2. Za platinaste kontakte z delovno temperaturo, ki ne presega 400 ℃ v nekorozivnem mediju, je prednostna spajka iz čistega bakra brez kisika, ki je poceni in ima dobre procesne lastnosti.
(3) Pred spajkanjem je treba preveriti varjenje, zlasti kontaktni sklop. Kontakti, izrezani iz tanke plošče ali izrezani iz traku, se zaradi prebijanja in rezanja ne smejo deformirati. Spajkalna površina kontakta, oblikovanega z vtiskovanjem, finim stiskanjem in kovanjem, mora biti ravna, da se zagotovi dober stik z ravno površino nosilca. Ukrivljena površina varjenega dela ali površina katerega koli polmera mora biti enakomerna, da se zagotovi ustrezen kapilarni učinek med spajkanjem.
Pred spajkanjem različnih kontaktov je treba oksidni film na površini varjenega spoja odstraniti s kemičnimi ali mehanskimi metodami, površino varjenega spoja pa skrbno očistiti z bencinom ali alkoholom, da se odstranijo olje, mast, prah in umazanija, ki ovirajo omočenje in pretok.
Pri majhnih varjenih spojih se lepilo uporabi za predhodno pozicioniranje, da se zagotovi, da se med postopkom polnjenja peči in polnjenja polnilne kovine ne bo premaknilo, uporabljeno lepilo pa ne sme poškodovati spajkanega spoja. Pri velikih varjenih spojih ali posebnih stikih je treba sestavljanje in pozicioniranje izvesti skozi vpenjalo z izboklino ali utorom, da se varjenje stabilizira.
Zaradi dobre toplotne prevodnosti materialov iz plemenitih kovin je treba hitrost segrevanja določiti glede na vrsto materiala. Med ohlajanjem je treba hitrost ustrezno nadzorovati, da se napetost v spajkanem spoju enakomerno porazdeli. Metoda segrevanja mora omogočati, da varjeni deli hkrati dosežejo temperaturo spajkanja. Pri majhnih kontaktih iz plemenitih kovin se je treba izogibati neposrednemu segrevanju, za kondukcijsko segrevanje pa se lahko uporabijo drugi deli. Na kontakt je treba uporabiti določen tlak, da se kontakt fiksira, ko se spajka stopi in steče. Da bi ohranili togost kontaktne podpore ali nosilca, se je treba izogibati žarjenju. Segrevanje je lahko omejeno na površino spajkanja, na primer s prilagajanjem položaja med plamenskim spajkanjem, indukcijskim spajkanjem ali uporovnim spajkanjem. Poleg tega se lahko za preprečevanje raztapljanja plemenitih kovin v spajki sprejmejo ukrepi, kot so nadzor količine spajke, izogibanje prekomernemu segrevanju, omejevanje časa spajkanja pri temperaturi spajkanja in enakomerna porazdelitev toplote.
Čas objave: 13. junij 2022