Курсовая работа: Методи приєднання виводів
++
+
++
+
+
Алюмінієва плівка на склі
++
+
+
+
+
+
++
+
Примітка. ++ зварюються добре; + - зварюються задовільно; - не зварюються.
2. ВИГОТОВЛЕННЯ ВИВОДІВ МЕТОДОМ ПАЙКИ ТА СКЛЕЮВАННЯМ
2.1 Приєднання виводів паянням
З'єднання паянням передбачає участь третього металу в рідкому стані, який змочує метали, що сполучаються, і при твердінні утворює металевий зв'язок. Паяння може бути гаряча (розплавленими припоями) і холодна (за допомогою амальгами або галію).
Основною умовою створення паяного з'єднання є взаємодія рідкого припою з поверхнею чистих металів, що сполучаються. Змочування є неодмінною умовою утворення паяного з'єднання. Ступінь змочування і розтікання залежить від виду контактуючих металів, стану поверхні (наявність оксидів, шорсткість), а також умов паяння (температура, газова середа, тривалість паяння). Флюси, вживані при паянні, не лише розчиняють оксиди на поверхні твердого металу. Будучи поверхнево-активними речовинами, вони зменшують поверхневе натягнення припоїв, сприяють поліпшенню змочування і розтікання, передачі тепла на всю зону паяння.
При змочуванні припоєм виникає взаємодія, що приводить при твердінні до освіти зв'язку між кристалітами. Можуть спостерігатися три види цього зв'язку: розчиненням, хімічною взаємодією, утворенням металевих зв'язків. Взаємодія розчиненням слід уникати при паянні до тонких плівок, це може викликати розчинення всієї плівки в припої. З цієї точки зору для паяння переважні не золоті контактні майданчики, як в разі термокомпресіонних з'єднань, а мідні. Золота плівка завтовшки до 50 нм повністю розчиняється в припої ПСК. Зменшення небезпеки розчинення досягається попереднім введенням в припій присадки (2 – 3 %) того металу, з якого складається плівка. [5]
Хімічний зв'язок виникає з утворенням перехідного шару у вигляді хімічної сполуки припою з металом. Це спостерігається при паянні міді оловом, коли утворюються міцні інтерметалічні з'єднання Cu6 Sn5 і Cu3 Sn. Утворення хімічного зв'язку вимагає присутності в припої легуючих присадок, сприяючих утворенню дуже тонкого перехідного шару твердого розчину з металом.
Взаємодія через металеві зв'язки спостерігається при хорошому змочуванні. При паянні ІС цей механізм найбільш щадний по відношенню до плівки і тому переважний. Для розвитку саме цього механізму взаємодії необхідна короткочасність паяння і вузький інтервал температури.
Сплави, в яких відбувається одночасна за всім обсягом кристалізація компонентів при найнижчій для даної системи температурі, називають евтектичними (рис. 2.1).
Рис. 2.1. Діаграма стану системи свинець – олово:
α – кристали твердого розчину Sn в Pb;
β – кристали твердого розчину Pb в Sn; ж – рідка фаза [3].
Евтектична крапка на фазовій діаграмі станів характерна стрибкоподібним і повним переходом з рідкої в тверду фазу при охолоджуванні суміші. Відхилення від цього складу приводять до того, що ще до твердіння припою відбувається спонтанна кристалізація одного з компонентів. Зовні це виявляється в повільному твердінні загусаючого сплаву. Якщо у цей момент паяний шов потривожити незначною механічною дією, то миттєво настає спільна кристалізація припою з виділенням крупних кристалів, погано зв'язаних між собою. Такий паяний шов не можна вважати за надійний. В разі евтектичного сплаву твердіння відбувається без спонтанної кристалізації. Евтектичний сплав ПОС - 61 має найменшу температуру плавлення, найменшу пористість, якнайкращі капілярні властивості з припоїв ПОС. [2]
Припій для паяння ІС повинен володіти нижчою температурою плавлення, чим припій ПОС - 61. Таким є, наприклад, потрійний олов'яно-свинцевий индиевий припій (37,5% Sn, 37,5 Pb, 25% In) з tпл = 135°C.
Флюси, вживані при паянні повинні задовольняти наступним вимогам:
1) розчиняти дуже тонку окисну плівку;