К.В. Фролов - Технологии, оборудование и системы (1062200), страница 163
Текст из файла (страница 163)
При низкотемпературной лайке кристалл мсталлизируегся тонкими пленками хрома и серебра, золота и никеля, на основание корпуса наносится слой никеля или золота. При высокотемпературной пайке на кристалл напыляют алюминий, германий и снова алюминий, а на основание корпуса - алюминий.
522 Глава 5.3. СБОРКА МИКРОСХЕМ При эвтекгической пайке на подложку (основание) в месте лайки наносят слой золота толщиной несколько микрометров. Процесс ведется при температуре, несколько большей температуры эвтекгики Ап - 8!. Иногда мелду кристаллом и основанием помещают таблетку эвтехтического сплава толщиной 10 мкм. Интенсификация пайки молгет быль достигнута вибрацией кристалла при частоте 4 - 50 Гц или ультразвуковых частотах. Махсимальная прочность получается при толщине золотого покрытия на корпусе 5 - 10 мхм, температуре 390 - 420 'С в течение 3 - 5 с и прн давлении 3-5 Па Крепление стеклами обычно используется при оборке полупроводниковых структур в керамические корпуса. В этом случае пленкой стекла покрывается основание корпуса.
При температуре 500 - 600 'С в расплавленное стекло помещают христюш и выводную рамку. Таким способом осуществляется сборка кристаллов небольших размеров, толщина слоя стекла состаыиет обычно не более 10 — 20 мкм. При сборке оптоэлектронных приборов используются халькогеншгные стекла ТКС-1 и ТКС-288 с коэффициентами преломления 2,4 - 2,8.
Пайка ведется в инертной среде для предотвращения их окисления; толщина слоя стекла дол:кна не превышать 20 мкм. В производстве оверхвысокочасготных гибридных интегральных схем хрепление поликоровых подло:кек к юпомняиевому основанию часто ведется низкотемпературными припоями (например, припой ОИ с Т„= 125 'С). Для снижения механических напряжений между подложкой и основанием корпуса размещают медную сетку толщиной 0,2 мм, обеспечивающую равномерность толщины ивяного шва и способствующую улучшению смачивання припоем поверхностей подпоили и основания корпуса.
При креплении протяженных подложек часто нспользувлся приспособления, аналогичные изображенному на рис. 5.3.12. Сила прижима подложки к основанию лепго регулируется пружинами, при этом обеспечивается равномерное распределение припоя мелду деталями и хорошее смачивание их поверхностей. Дрелаааиа клеями. Применение клева позволяет снизить трудоемкость сборочных работ, например по сравнению с трудоемкостью крепления кристаллов эвтехтической пайкой, в 2,25 раза.
По своим свойствам соединения с помощью клея способны удовлетворить разнообразным требованиям. Клен-реактопласты (на основе зпоксидных, фенольноформальдегидных, полиэфирных и других смол) обладают высокой адгезией к соединяемым поверхностям и обеспечивают формирование механически прочных клеевых соединений. Поэтому они применяются в силовых и механически натруженных конструкциях. Рва. 5.3.12. Занюавае арвааааабаеаве арв ареаааавв ааввааевтаа а1аваем в клеем." 1- каркас; 2- упрупга рагуввруамыа яруллин; 3 - компонент; 4- врвпой (клей); 5- основание; б — абсрсчло-монгюавмй сгоа Клен-термопласпа недостаточно тепло- стойки, имеют сравнительно невысокие прочностные характерисппси и слабую агдезшо к соединяемым поверхностям. Они применяются в несиловых конструкциях, играя роль, например, амортизаторов, виброгасителей или звукопопющающих систем.
К ним отноипся клен полнакриловые, полиалкидные, на основе эластомеров (каучуков), полиэтилена, полинин илхлорида. Широко используютси в технике пленочные ален, получаемые на основе югеев БФ-4, ВК-32-200, ВК-З, МПФ-1. Однако их применение эффективно лишь при обеспечении большой силы прижима и ныревании илн предварительном смачив анни оклеив аемых поверхностей. В последнем случае возникает проблема удаления растворителей при сушке клеевых соединений (см. Рис. 5.3.10). Для криогенной техники предпочтительно использовать клен на основе полиуретанов и ароматических полимеров, содержащих гетероциклы, а также на основе зпоксидных смол. К последним относятся клен К-1, К-8/8, К-8212, К-115/2, К-77/5, К-73/4, представляющие собой однокомпонентные составы на основе эпокситнтаносодержащих олигомеров и отверлдаемые олнгомерными отаердителями. Специфическими по составу, применению и свойспим являются электропроводящие клен-контактолы.
В качестве наполнлтеля в них используют мепкодисперсные металлические порошки (в основном серебра, никеля, раже - других металлов) в концентрациях, достаточных для образовании цепочечной структуры в композиции. Снижение вязкости контактолов и повышение их технологичности достигается введением в них растворгпалей. Теплопроводные диэлектрические клен готовятся обычно на основе зпоксидных смол с введением в ннх наполннтелей. На их теплопроводность большое влияние оказывает вид наполниталя, его дисперсность и количество. МОНТАЖ И ГЕРМЕТИЗАЦИЯ Г а) б) Рвс. 5.3.13.
срвзвчэсюи ваэель вэатаата без вр|вэдэчювэ вэзервээа (а) в вэавэгэ сэею|вэввя (б)| 1, 4- соединяемые мьтаээм; 2 3 - охсвдные плеэзж яэ соединяемых псэерзисстэх с сепропылеяяяыя й,' в й,",„; 5- участок а металлической связью и сспреппыснвем Д;С б - линии тока; 7- лвффузваннше эоны; 8- яралой; а - эьэор между сседянэььы|ыв мьтэээьыи перед вэйкай Так„теплопроэодность (Вт м с К |) эпоксидной смолы состаюшет без наполнителя - 2,0; с нэполнителем из хрупнозернистото песка 0,28; медного порошка - 1,6; алюминиевогО порошка (средний размер частиц 0,59 мм)— 2,5; мелкодиоперсного алюминия - 8,8.
Часто наряду с высокими требования к прочностным харахтерисппшм эысокне требования предъяюшются к оптическим свойствам клева (оптической прозрачности и однородности, коэффициенту прело(бдения). Таким требованиям удоялепюряют, например, клен ОПН-1, ОПН-2, ОП-81-1, ОК-720 и др. Наносится ююй на детали нпемпелеэанием (способ переноса капли), дозированием (шприцевой способ) или трафарвппям способом. Первый способ аысокопроизэоднтельный и применяется в сборочных автоматах для переноса малых доз клея.
В этом случае прнменшотся |руппоаые дозаторы-штемпели а виде поля стержней, обеспечивающие нанесение клея сразу на эсе склеиэаемые участки депши. Наиболее широко применяется шприцевой опособ дознроэания через ипшьчатый наконечник, находящийся на баллоне с клеем, вторый связыэается с пнеэмодозатором.
В зависимости от требоээний контакснруемые поэерхностн покрывэютсл ююем полностью для обеспечения высокой механической прочности илн в виде одного нлн нескольких пятен для фиксации компонентов, лри этом допускается некоторое отююнение от параллальности склеиэаемых поверхностей, но с обязательным соблюдением максимально допустимой толщины клеевого шва. Для этих цююй часто наполз|у|отея приспособления типа изображенного на рис. 5.3.12.
Монтаж изделий миврвэлевтреввян. Злексромонтажные работы включают в себя создание электрических конташоэ (микроконтакгироаание) и мехсконтактной коммутации а модулях различного конструктивного уровни. В соотае|опши с физической моделью контактното соединения (рис. 5.3.13, а) основной вклад э переходное контактное сопротивление Я эносят сопротивления оксцаных пленок Я,' и Я,",„контактируемой пары и сопропсаэение сужения Яс. Сопротивление Ях контакта, имеющего л натен с металлическим контактом, ныруженных до предела текучести материала коипваов, можно найти по формуле тде Рс - Удельное элек|Рическое сопРотнэление материала контактов; и - предел текучести материала контактов; )р- сила сжатия контактов.
При сварке давлением технологический процесс должен обеспечивать разрушение оксидных пленок, нх удаление из зоны контакта за счет возникновения касательных напряжений, увеличение площади метэллическосо контакш и, следовательно, уменьшение сопротивления Я = Я 1 / ь(л, сне Я 1 - сопротивление сужения единичного крутлого контакш. При сварке плавлением за счет образования общей сварочной ванны сопротивленняЯ,' Я,", .
и Я отсутствуют. То же самое происходит в ивяных соединениях за счет флюсоэания и образования диффузионной зоны толщиной 0,1 - 1 мкм (рис. 5.3.13, б). Применение контактолов не обеспечиэает полного устранения сопРотивления Як, поскоэысу арены Рконг э РИ где Р„и рр - удельные сбьемные сопротиэления контакгола н соединяемых обьемных проводников. Глава 5.3.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
