Фізико-технологічні основи процесів пайки
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
; домішок не більше 0,3130Для паяння плавких запобіжників; мідь, срібло, нанесене на кераміку методом впалювання й паяння константану
В індивідуальному виробництві всі ці роботи виконують вручну.
В масовому виробництві згинання та обрізання виводів ЕРЕ виконуються на спеціальних напівавтоматах.
Встановлення ЕРЕ на друковану плату складається із наступних операцій:
- подача ЕРЕ в зону встановлення;
- орієнтування виводів відносно монтажних отворів;
- фіксація ЕРЕ в потрібному положенні.
Встановлюють ЕРЕ в такій послідовності: резистори, конденсатори, мікросхеми.
Розміщення ЕРЕ на друкованій платі повинне сприяти спрощенню технологічного процесу і можливості застосовувати механізацію. [2]
Найзручніше розташовувати всі елементи на тій стороні плати, де немає друкованих провідників. Таке розташування полегшує процес паяння. При розміщенні ЕРЕ необхідно дотримуватися паралельності. Всі ЕРЕ повинні бути міцно закріпленні на платі, щоб не було зміщень при механічних впливах.
Закріплення ЕРЕ виконується в основному за допомогою виводів. Виводи вставляють в отвори і підгинають, після чого зєднують з печатним провідником паянням. Таке зєднання забезпечує механічну міцність і електричний контакт.
Встановлення і закріплення ЕРЕ на друкованих платах може бути здійснене повністю на автоматичних лініях. Застосування автоматичних і механічних пристроїв має смисл тільки в багатосерійному чи масовому виробництвах, так як ці пристрої складні й дорого коштують[2]
1.1 Пайка напівпровідників.
Поверхня виробу з напівпровідника, що підлягає пайці, попередньо облуговують у розплаві припою за допомогою ультразвукового паяльника, способом гальванічного покриття (нікелювання, золочення).
Пайку роблять у печах з контрольованою атмосферою (нейтральною, відбудовною), у вакуумі або методом опору попередньо полуджених поверхонь. При сполуці виробів із уже готовим переходом потрібно суворо витримувати температуру нагрівання, для чого застосовують терморегулятори.
Пайку тонких електричних висновків можна здійснювати на повітрі мікропаяльниками з використанням захисних або активних флюсів (спиртового розчину каніфолі, флюсу на основі хлористого амонію). Після флюсової пайки виріб промивають деіонізованою водою й сушать. [2] [3]
У виробництві напівпровідників операції по зборці виробу під пайку виконують у складальних лінійках, що мають контрольовану атмосферу й складаються з декількох зєднаних між собою скафандрів, у яких подається повітря або азот певної температури й вологості.
При пайцці напівпровідникових матеріалів припої повинні утворювати електронно-дирковий перехід або омічний контакт, що не випрямляє. У виробництві германієвих і кремнієвих приладів як основу застосовують алюміній, індій і сплави на основі олова й свинцю. Для створення в місці контакту провідності електронного типу в основу припоїв у якості примісів уводять фосфор, мишяк, сурму й вісмут. Для забезпечення омічного контакту, що не випрямляє, в основу припоїв додають бор і галій.
При створенні переходів й омічних контактів на інтерметалічних сполуках застосовують олово, вісмут, сурму, цинк, кадмій й ін.
Сполуки припоїв і режими пайки германія й кремнію наведені в табл. 1.2
Для пайки напівпровідників застосовують також припої - пасти на основі гелію. Для забезпечення надійності змочування контактної поверхні використають ультразвук. [2] [3]
1.2 Сполуки припоїв і режими пайки германія й кремнію
Таблиця 1.2
Матеріали
що паяютьСполука припою (масові частки), %Режими пайкиЗастосуван-ня, особли-вості про-цесуТемпература, ЗЧас, хв.Середо-вищеКремній n-типуPb - 63;
Sn - 35,5;
Sb - 1,5720?73012?13ФлюсPb - 97;
Sb - 1,5;
Ni - 1,5Алюміній___
___Вакуум
6*10-2 ПаКремнієві вентиліСилумінAg - 97;
Pb - 2; Sb - 1КремнійЗолото (контактно-реактивна пайка)420______
Інтегральні
схемиАрсенід галію + +нікель і кремній + +нікельGa - 39,6;
Sn - 4,4;
Cu (порошок) -56100Нагрівання променем лазераКремній КЭФ + ковар 29НКСтекло З48 - 1
або Пирекс98010АргонПайка у два етапи:
1) скло з коваром;
2)стекло-коваровий вузол із кремнієм
U = 800?1000У400?45020?25Германій + платинаSn 99; Bi - 12805Водень___
Сполука припоїв впливає на електричні параметри приладів, що паяють, тому при виборі припоїв варто враховувати їх електрофізичні властивості, наприклад електропровідність, температурний коефіцієнт лінійного розширення.
Сполука припоїв, використовуваних для низькотемпературної пайки напівпровідників, наведені в табл. 1.3[2] [3]
1.3 Сполуки низькотемпературних припоїв, застосовуваних при пайкі германія й кремнію
Таблиця 1.3
Зміст (масові частки), %Тпл, ЗBiPbSnCd50,1
52,0
56,0
-24,9
40,0
44,0
36,014,2
-
-
64,010,8
8,0
-
-65,5
91,5
125,0
181,0
Як флюси використовують спиртові й водяні розчини хлористого цинку й хлористого амонію або вазелінової пасти (безкислотні флюси - розчин каніфолі в спирті). При високотемпературній пайці застосовують флюси на основі бури.
Дифузійні процеси між припоєм і напівпровідником сприяють утворенню сполук, що збільшують перехідний опір термоелемента, тому час контакту напівпровідника із припоєм у процесі лудіння й пайки повинне бути гранично обмеженим. Відхилення температури нагрівання при пайкі не повинне перевищувати 2-3 С. [2]
1.4 Паяння друкованих плат
Одним з ос?/p>