Термокомпрессионная сварка

Термокомпрессионная сварка — это сварка, которая проводится при невысоких давлениях с подогревом соединяемых деталей. Достоинства: стабильность сварочного инструмента и его высокая стойкость, малая чувствительность к изменению режима, простота контроля основных параметров процесса. Недостатки: ограниченное число сочетаний свариваемых материалов (только пластичные), необходимость весьма тщательной подготовки соединяемых деталей.

При приложении температуры и давления в момент осадки (рис. 2.2, а, б) в результате течения пластичного металла вдоль поверхности другого металла происходит очистка места соединения от оксидных пленок, сближение поверхностей и образование между ними плотного контакта. После сварки за счет развития процесса диффузии между свариваемыми материалами полученное соединение упрочняется.

По способу соединения термокомпрессия выполняется «внахлестку» и «встык». Тип образующегося соединения определяется формой инструмента, среди которых основными являются: капилляр (рис. 2.3, а) и клин (рис. 2.3, б, в). Наиболее высокая прочность обеспечивается при использовании соединений с ребром жесткости или типа «рыбий глаз», но для этого требуется сложная форма инструмента.

Рис. 2.2. Схема термокомпрессионной сварки:

а — сварка капилляром; б — сварка клином; 1 — печатная плата; 2—контактная площадка, 3 — микропроволока; 4 — рабочий инструмент

Рис. 2.3. Типы термокомпрессионных соединений:

а — обычное; б — ребром жесткости; в —типа «рыбий глаз»

Основными параметрами режима термокомпрессии являются усилие сжатия Р, температура нагрева инструмента или соединения Т, длительность выдержки под давлением t. Выбор давления определяется допустимой деформацией присоединяемого проводника или максимально допустимым давлением на присоединяемую деталь. Деформация для золотой проволоки составляет 50...70%, для алюминиевой — 60…80%. Температура нагрева не должна превышать температуру образования эвтектики соединяемых материалов и колеблется для различных материалов от 250 до 450^оС. Длительность выдержки устанавливается в зависимости от сочетания свариваемых материалов и определяется экспериментально путем оценки прочности соединений.

Весьма важным фактором при термокомпрессионной сварке является правильный выбор материала инструмента. Он должен иметь низкую теплопроводность, высокую прочность при периодических колебаниях температуры, высокую стойкость против окисления и износа, низкую склонность к схватыванию со свариваемыми материалами. Больше других перечисленным требованиям удовлетворяет инструмент, изготовленный из твердых сплавов (карбиды вольфрама и титана) и керамики (оксид бериллия, алюмокерамика).

Термокомпрессионная сварка применяется для присоединения выводов к полупроводниковым кристаллам, сварки микропроводов и проволок между собой, приварки жил плоского кабеля к выводам соединителя и др. (Т =250...450°С, Р =40...100 МПа, t =1...10 с).

Дата добавления: 2014-10-31