Сварка в машиностроении.Том 1 (1041435), страница 121
Текст из файла (страница 121)
Для оценки качества (прочности) сварных соединений тонких проводников с пленками на плоских подложках обычно проводят испытания на растяжение двумя способами: испытание на отрыв под углом 180, 90, 45 или 30' к поверхности подложки; испытание на срез параллельно поверхности подложки. В реальных конструкциях проводники по отношению к подложке могут иметь угол от 5 — 8' до 60 — 75'. При испытаниях на растяжение оценка ведется по разрывному усилию, которое сопоставляется с прочностью целого проводника на разрыв.
При металлографических исследованиях выявляются плохая адгезия напыленных пленок, пустоты в сварных и паяных соединениях, наличие интерметаллических структур, непровар (особенно при герметизации корпуса сваркой), микротрещины в подложке в зоне сварки, степень растворения напыленной пленки при сварке, форма и размеры сварных соединений. Контроль внешним осмотром является одним из наиболее доступных и распространенных способов.
Он применяется для пооперационного или выходного контроля. Цель контроля — оценка внешнего вида (микросоединений) путем сравнения их с эталонным образцом и выявление некачественных (дефектных) микросоединений при внешнем осмотре. Обычно устанавливается 100%-ный визуальный контроль качества по внешнему виду микросоедннений.
493 492 Специальные виды сварки Сварка в микроэлектронике 38. Виды и причины дефектов сварных соединений, отказов приборов Вид дефекта Пелупраеедникаеый кристалл Трещины в кристалле Нарушение технологического процесса контакта Соединения на криспгалле и еыеодах корпуса Обрыв соединений Обрыв в электрической цепи Плохой контроль производсзва, перегревы Утечки в электрической цепи Неоднородности в сое- динениях Пустоты в соединениях Перегрев, низкая прочность, обрывы Нарушение сварки Низкая прочность, обрывы Плохая адгезия пленок илн соединений техаологин Замыкания, обрывы Плохой контроль технологического процесса Плохое совмещение де талей Обрывы, ненадежные соеди- нения Н изкая прочность сое- динений Корпус прибора Несогласованность материалов, плохое совмещение Нарушение герметичности, течи в корпусе Течи в корпусе, низкая прочность герметизации Нарушение технологии Плохая адгезия покры- тий Пустоты и поры в месте Плохой контроль производсварки крышки и корпуса ства, коррозия в зоне соеди- нения Нарушение герметичности Плохое совмещение Плохой контроль производ- Нарушение герметичности, крышки и корпуса ства, нетехнологичная кон- ухудшение качества внешнего струкция прибора вида Нарушение технологическо- Ненадежные соединения, го процесса, неправильное со- появление течей четаниа соединяемых мате- риалов Низкая прочность свар- ки Низкая прочность присоедннения кристалла к корпусу Трещины вблизи выводов корпуса Нарушение технологического процесса монтажа кристал- ла Загрязнение контактных площадок перед сборкой, нарушение режима сварки Нарушение технологического режима.
Загрязнения. Проявление эффекта Киркендалла Плохой контроль технологического процесса. Неправильное сочетание соединяемых материалов Обрыв в электрической цепи нли язменение сопротив- ления Перегрев схемы прн работе, обрыв электрической цепи, разрушение соединения Критерием оценки качества сварных микросоединений при визуальном контроле можно принять величину деформации проводника, определяемую по формуле а =11 — 0,8 — 1!00%, е(пр 1 ' В„ф~ где с(пр — диаметр проводника, мм; В ,ф — ширина деформированной зоны проводника в месте сварки, мм. Испытания на герметичность готовых приборов являются одним нз важных способов для оценки качества герметизации корпусов и отбраковки потенциально ненадежных приборов и схем. Негерметичность определяется по величине течи.
За единицу измерения в СССР принята такая течь, при наличии которой в вакуумном объеме в 1 л давление возрастает на 1 мкм ртутного столба за 1 с (размерность л мкмlс). Способы контроля герметичности делятся на косвенные и прямые. К косвенным относятся испытания в камере влаги; испытания в водяной бомбе (оценка производится путем выдержки приборов и измерения электрических параметров приборов).
Чувствительность способов составляет 1 ° 10 ' — 1 ° 10 е л мкм/с. К прямым способам контроля герметичности относятся испытание в горячей масляной ванне нля этяленгликоле; вакуумно-жидкостное испытание; массспектрометрический способ (например, с помощью гелиевого течеискателя); радиоактнвационный способ (с помощью радиоактивного газа). Чувствительность прямых способов контроля герметичности составляет: в масляной ванне 1 ° 10 и — 1 10 з л мкм/с; вакуумио-жидкостное испытание— 1 10 е — ! 10 ' л мкм/с; гелиевым течеискателем — 1 10 ' — 1 ° 10 э л мкм/с; с помощью радиоактивного газа — 1 10 з — 1 10 'в л мкм/с.
Технологическое оборудование для сварки микросхем. При производстве микросхем используются два основных вида оборудования для сварки: оборудование для выполнения монтажных соединений при сборке ИС в различные типы корпусов и блоки аппаратуры; оборудование для герметизации корпусов. Наибольшее количество моделей установок было разработано для монтажа ИС гибкими и плоскими проводниками. Разработанное оборудование отличается применяемыми методами соединений, назначением установки, уровнем автоматизации и производительностью.
Назначение и характеристики отдельных типов установок для сварки микросхем приведены в табл. 39. В большинстве моделей оборудования применены системы автоматического регулирования процессом сварки. При термокомпрессии и сварке давлением с косвенным импульсным нагревом автоматическая подстройка осуществляется по температуре зоны соединения или рабочей части инструмента. При ультразвуковой микроснарке активный контроль осуществляется путем анализа условий колебаний волновода (инструмента) в процессе сварки и своевременного прекращения колебаний в момент достижения минимума амплитуды. При односторонней контактной сварке наиболее универсальным принципом автоматической подстройки является принцип поддержания постоянным падения напряжения в зоне сварки (на электродах) вне зависимости от изменения электрического сопротивления (сечения) сварнваемого проводника. При лазерной сварке автоматическая подстройка осуществляется по мощности излучения квантового генератора.
В оборудовании для микросваркн механизмы создания давления спроектированы с учетом их динамических характеристик и условий сварки В установках полуавтоматического типа обычно автоматизированы нли механизированы почти все вспомогательные операции. Однако оператор выполняет наиболее сложную и утомительную операцию — совмещение инструмента (электрода) н вывода с контактной площадкой. Поэтому созданы установки, в котоРых оператор совмещает только первую точку (при числе точек до 72 и более), что позволяет обслуживать одному оператору до трех-пяти установок при значительном облегчении работы оператора.
Дальнейшую механизацию и автоматизацию микросварочного оборудования проводят в следующих направлениях: Список литературы Спе1!иалбные виды сварки 494 автоматизация всех операций, включая совмещение, что позволяет увеличить число обслуживаемых оператором установок до 10 н более; повышение бь!стродействня рабочих мехапнз Ов при 'упр. е нн установками от микропроцессоров н микро-ЭВМ, что позволяет повысить цнкловую производительность прн проволочном монтаже до 14 — 20 тыс. сварок в час; автоматизация технологического процесса монтажа групповыми методами сварки !одновременная сварка лепестковых выводов, сварка кристаллов со столбиковыми выводами н пр.); совершенствование организации производства, широкое внедрение АСУТП и АСУП на монтажно-сварочном участке, создание автоматических линий сборки и сварки микросхем. а й и а а э х ай ФО а 34 О оэ Фа й х э н ай Эха и" О а ~О Ой х э ФХО О ха ао 63 Х к О Сс (О 63 'а хо ЯЦ Оэ 3 63 ах 6 а йсх ЭОО а ""О а 3" ээ х а 63 ао э «3 О а :6 3 й$ э а ФЬ й 63 ОО а С а 3 63 с3 К ОС йо 3 а о О х Оэа 1 ъ х СО а х О О О О, О а 6 6' Э 63 Э Оа Д ( Й 63 О.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
