Современные технологии производства при управлении качеством продукции. Балашов В.М - 15 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПб ГУАП | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

15
2. ФИЗИКО*ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И СОВРЕМЕННЫЕ
ТЕХНОЛОГИИ СОЗДАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ
СОЕДИНЕНИЙ И МОНТАЖА ЭЛЕКТРОННЫХ УЗЛОВ
2.1. Технологии создания электрических соединений сваркой
Физико-химические основы сварки в микроэлектронике
Процесс образования сварного соединения можно условно разде
лить на четыре стадии: образование физического контакта между
поверхностями материалов; активация контактных поверхностей;
объемное развитие взаимодействия; кристаллизация [1, 2].
На первой стадии материалы сближаются на расстояние порядка
10–100 нм, при котором между частицами начинает проявляться
физическое взаимодействие, обусловленное силами ВандерВааль
са. Под действием этих сил происходит дальнейшее самопроизволь
ное уменьшение расстояний между атомами. При некоторой крити
ческой величине начинается перекрытие стабильных электронных
оболочек и появляются силы отталкивания, что и завершает первую
стадию образования соединения.
При твердофазной сварке вследствие шероховатости реальных
поверхностей физическое взаимодействие протекает не по всей пло
щади, а только в местах контакта микровыступов с наибольшей сум
мой высот. В процессе последующего пластического деформирования
этих выступов в контакт будут вступать новые, обладающие мень
шей суммой высот. В начальный момент процесс формирования кон
такта двух поверхностей сопровождается ростом числа единичных
пятен касания и схватывания, площадь каждого при этом увеличи
вается незначительно.
На второй стадии происходит образование на поверхности более
твердого из соединяемых материалов центров, активных в химичес
ком отношении. Для активирования поверхностей вводится допол
нительная энергия: тепловая, деформации, ультразвуковая (УЗ).
При сварке плавлением цепная реакция растекания с выделением
энергии поверхностного натяжения увеличивает площадь контакта
вокруг каждой точки взаимодействия. Отдельные контактные пятна
начинают сливаться в более крупные очаги схватывания, происходит
коллективизация валентных электронов, которая приводит к образо
ванию металлической связи между контактирующими поверхностями.
Активирование с помощью энергии деформации приводит к тому,
что все большая часть сопрягаемых поверхностей в зоне контакта
очищается от оксидных и адсорбционных пленок, и включается в
соприкосновение друг с другом.

Страницы