razvarka2 (Лекции от Цветкова)

^{Разварка} контактов

Способы:

- термокомпресионный

• ^Ультразвуковой

-односторонняя контактная сварка (точечная и шовная)

-термозвуковая

^-с использованием золотого шарика

Типы соединений:

• ^шарик-шарик

• ^клин-шарик

• ^клин-клин

Термокомпресионная микросварка, при которой соединение образуется за счет взаимной диффузии соединяемых материалов в результате нагрева и сжатия соединяемых поверхностей. Типовые параметры термокомпресионной сварки: рабочий материал – золотая проволока, нагрев сварочного инструмента – 235^оС, нагрев рабочей области – 250..350^оС, усилие прижима- 20…200 грамм, время сварки – 20…200мс.

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.

Ультразвуковая сварка. Сварка осуществляют при условиях нормального давления и продольных колебаний инструмента с частотой ультразвука 20…60 кГц и амплитудой 0,5…2 мкм. Продолжительность импульса ультразвуковых колебаний 0,05…1,5 с. На соединяемые поверхности действуют сдвиговые усилия, в результате которых срезаются микронеровености, разрушаются оксидные пленки, а загрязнения и разрушенные оксидные пленки удаляются из зоны сварки. Пластическая деформация в зоне контакта происходит без специального подвода тепла. Нагрев и пластические деформации соединяемых деталей происходят по счет трения. В зоне сварки возникают непосредственно металлические связи, тем не менее это не вызывает структурных изменений материала. Соединение провода происходит без значительных объемных деформаций, что позволяет уменьшить площадь контактных площадок. Этим методом можно соединять разнообразные материалы, которые тяжело сваривать другими способами. Ультразвуковую сварку применяют для соединений алюминий-алюминий, алюминий-золото, медь-золото, золото-тантал.

Микросварка с использованием золотого шарика. В данном виде сварки впервые были использованы ультразвуковые колебания. Золотой шарик формируется на конце золотой проволоки при помощи оплавления. Соединение образуется в результате ультразвуковой энергии и сжатия соединяемых поверхностей.

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.