razvarka1 (Лекции от Цветкова)

^{Разварка} контактов

Способы:

- термокомпресионный

Термокомпрессия - это процесс соединения двух материалов, находящихся в твердом состоянии, при воздействии на них теплоты и давления. Температура нагрева соединяемых термокомпрессией материалов не должна превышать температуру образования их эвтектики, и один из материалов должен быть пластинным.

Ультразвуковой

Ультразвуковая сварка - это процесс соединения двух материалов, находящихся в твердом состоянии, при незначительном нагреве с приложением определенного давления и колебаний ультразвуковой частоты.

-односторонняя контактная сварка (точечная и шовная)

Типы соединений:

шарик-шарик

клин-шарик

клин-клин

Разварка выводов производится от контактных площадок интегральной схемы к стандартным выводам корпуса заданной конструкции. Один из наиболее распространенных методов – термокомпрессия. Этот метод соединения металлов с металлами микросваркой давлением с подогревом соединяемых деталей. Температура соединения при термокомпрессии не превышает температуру образования эвтектики соединяемых материалов. Термокомпрессия ограничена числом сочетаний свариваемых материалов. Термокомпресионная микросварка – это сварка, которая происходит благодаря одновременному воздействию двух параметров: температуры и давления. Тепловая энергия в зону сварки может подаваться путем нагрева платы, путем нагрева рабочего инструмента, либо двумя способами одновременно. Данный метод требует тщательного контроля параметров сварки – температуры, давления и времени проведения процесса, поэтому проведения данного вида сварки в ручном режиме затруднено. Так как для достижения приемлемого качества сварки необходимо проводить нагрев печатной платы, данный способ нельзя применять для операций, где нагрев недопустим.

Другим методом разварки является сварка давлением с косвенным импульсным нагревом. При этом способе сварки инструмент (пуансон) импульсно нагревается проходящим по нему током. Локальный прогрев позволяет приваривать проводники из относительно малопластичных металлов к тонким пленкам на керамических подложках.

При ультразвуковой сварке температура нагрева в зоне контакта не превышает 50-60% от температуры плавления соединяемых материалов. Контактное давление, подбираемое опытным путем, зависит от механических свойств свариваемых материалов и размеров изготовленных из них деталей. Обычно деформация деталей, соединяемых ультразвуковой сваркой, не превышает 5-20% их первоначальных размеров.

Ультразвуковую сварку выполняют в интервале частот от 18 до 250 кГц. Ультразвуковые колебания, воздействуя на соединение, нагревают его, освобождают от загрязнений и оксидов поверхности в зоне контакта, ускоряют пластическую деформацию электродных выводов. В результате происходит сближение физически чистых поверхностей на расстояние действия межатомных сил, взаимная диффузия и прочное соединение двух материалов.

В процессе ультразвуковой сварки происходит возбуждение в свариваемых деталях упругих колебаний и создание определенного давления. В этом способе сварки необходимые условия для образования соединения создаются в результате механических колебаний УЗ-преобразователя.

Ультразвуковая микросварка применяется для соединений деталей, нагрев которых недопустим или не желателен, а также для соединений разнородных материалов. Принцип данного метода основан на подаче в область сварки механических колебаний высокой частоты с небольшим давлением прижима. В результате высокочастотного трения соприкасающиеся поверхности разогреваются и освобождаются от оксидных пленок, открывая активированные поверхности. В результате происходит соединение материалов на атомарном уровне. Во время сварки важно обеспечить прочный прижим и захват печатной платы, так как любые внешние вибрации существенно ухудшат качество сварного соединения.

Существуют установки способные проводить как ультразвуковую, так и термокомпресионную микросварку на одной платформе. Для изменения метода микросварки достаточно выбрать режим работы ультразвукового генератора и нагревателя рабочего стола. При разварке в течении длительного периода времени, настоятельно рекомендуется контролировать износ клина или капилляра, для сохранения качества сварных соединений и повторяемости процесса.

Каждый способ проведения микросварки обладает своими положительными и отрицательными сторонами. Для решения конкретных задач необходимо выбрать подходящий метод сварки, инструмент, материал проволоки или ленты и технические параметры процесса.

Значительное улучшение качества сварного соединения, возможно достичь при активации свариваемых поверхностей. Активировать поверхность можно с использованием метода плазменной обработки.