Сварка выводов

При сварке в месте соединения металлов образуется новая фаза, представляющая собой смесь соединяемых металлов. Новая фаза получается либо в результате образования сплава соединяемых металлов (если температура сварного соединения достаточно высока для этого), либо в результате взаимной диффузии металлов (если в процессе сварки температура ниже температуры образования расплава). Сварка, при которой соединение получается только взаимной диффузией металлов в твёрдом виде, называется диффузионной. Для монтажа кристаллов ИМС применяется 3 вида сварки:

1) сварка сдвоенным электродом,

2) сварка давлением с косвенным импульсным нагревом (V-образным электродом),

3) ультразвуковая сварка.

Сварка сдвоенным электродом.

При сварке сдвоенным (вольфрамовым или молибденовым) электродом, гибкий проволочный вывод прижимается этим электродом к контактной площадке.

1) Электроды.

2) Диэлектрик.

3) Проволочный вывод.

4) Контактная площадка.

5) Подложка.

6) Путь тока.

7) Генератор импульсов тока.

Рис. Сварка сдвоенным электродом (с параллельным зазором).

Сварка производится одним или несколькими импульсами тока, который подаётся через изолированные половины сдвоенного электрода и протекает через место соединения проводничка с контактной площадкой.

Сварка V-образным электродом.

При такой сварке импульс тока протекает только через сам электрод. Вывод прижимается V-образным электродом к контактной площадке, и приваривание происходит за счёт теплопередачи от электрода через присоединяемый вывод к месту соединения.

1) V- образный электрод.

2) Проволочный вывод.

3) Контактная площадка.

4) Подложка.

5) Генератор импульсов тока.

Рис. Сварка косвенным импульсным нагревом с помощью V- образного электрода.

Ультразвуковая сварка.

При сварке ультразвуком для нагрева места соединения используется энергия ультразвуковых колебаний.

1) Магнитно-стрикционный преобразователь.

2) Волновод- трансформатор.

3) Генератор импульсов ультразвуковой частоты.

4) Рабочий инструмент.

5) Проволочный вывод.

6) Контактная площадка.

7) Подложка.

8) Направление колебаний.

Рис. Сварка ультразвуком.

Ультразвуковые колебания поступают от магнитострикционного преобразователя через волновод-трансформатор к рабочему инструменту. Волновод трансформатор служит для увеличения амплитуды колебаний, при этом инструмент совершает колебания параллельно подложке.

В процессе сварки присоединяемый тонкий вывод прижимается инструментом к контактной площадке. Энергия ультразвуковых колебаний должна быть достаточной, чтобы вызвать пластическую деформацию вывода и разогрев свариваемых деталей. Ультразвуковые колебания, передаваемые свариваемым деталям, очищают их поверхность от загрязнения - это большое достоинство.

Сварку ультразвуком можно комбинировать с косвенным нагревом, при этом используют инструмент в виде V- образного электрода или постоянный подогрев подложки.

Широко используются сварочные соединения алюминиевых, золотых или медных гибких выводов к контактным площадкам из золота, алюминия, меди, серебра, никеля, платины.

Режимы сварки подбираются экспериментально в зависимости от способа сварки, размера и материала соединяемых деталей, а так же от масштаба производства, производительности, допустимости локального термоудара и т.д.

Основные параметры процесса сварки:

1) длительность 0,1 - 0,5с,

2) давление инструмента 50-150 МПаскаль,

3) мощность и форма импульсов тока или ультразвуковых колебаний.

Качество термокомпрессионных и сварных соединений контролируется автоматически или с помощью микроскопа по внешнему виду, а прочность их проверяют на специальном оборудовании натяжением «усика» или приложением к кристаллу заданного сдвигающего усилия.

Тема 2.5. Печатные платы (ПП).

1) Общие сведения.

2) Комбинированный метод изготовления двусторонних печатных плат.

3) Метод металлизации сквозных отверстий.

4) Метод послойного наращивания.

5) Материалы для печатных плат.

6) Многослойные ПП и их параметры (МПП).

7) Принципы построения структуры МПП. Структурные звенья.

Дата добавления: 2014-01-07