Физический эксперимент в микроэлектронике. Иванов В.П - 29 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Рис. 7.1 Строение паяного соединения:
1 – заготовки; 2 – спай; 3 – диффузионная зона;
4 – прикристаллизованная зона; 5 – припой
Спай – переходный слой, образующийся при взаимодействии расплава припоя и паяемого материа-
ла.
Диффузионная зона – граничащий со спаем слой заготовки с измененным химическим составом и
микроструктурой в результате взаимной диффузии компонентов припоя и паяемого материала.
Прикристаллизованная зона – граничащий со спаем слой в шве, который образуется при затверде-
вании расплава в результате выделения тугоплавких фаз, обогащенных компонентами материала заго-
товок.
В пайке обычно применяют зазоры между деталями в пределах 0,05…0,2 мм. Поэтому главным ус-
ловием получения качественного паяного соединения является смачивание расплавленным припоем по-
верхности заготовок и его капиллярное течение в зазоре.
Растекание жидкого припоя по поверхности заготовки определяется соотношением сил поверхно-
стного натяжения на границе газ-жидкость σ
12
, газ – твердое тело σ
13
и жидкий припой – твердое тело
σ
23
(рис. 7.2) и зависит от краевого угла смачивания θ или коэффициента смачиваемости
12
2313
cos
σ
σ−σ
=θ
.
Для улучшения смачиваемости необходимо уменьшать поверхностное натяжение на границе рас-
плав – заготовка и расплав – газ и увеличивать на границе заготовка – газ. Это достигается тщательной
механической и химической очисткой паяемых поверхностей, правильным выбором защитных атмо-
сфер или применением паяльных флюсов.
Паяльный флюс – это активное химическое вещество, предназначенное для очистки поверхности
паяемых заготовок и расплавленного припоя от окислов и улучшения его смачиваемости и растекания.
Различают флюсы для высоко- (больше 450 °С) и низкотемпературной пайки (меньше 450 °С). Для
пайки мягкими припоями используют органические флюсы (на основе канифоли, гидразина, анилина,
стеарина) и неорганические (смесь хлоридов аммония, цинка, меди с добавками соляной кислоты).
Рис. 7.2 Схема сил поверхностного натяжения капли жидкого припоя
на поверхности твердого тела:
1 – газ; 2 – жидкость; 3 – твердое тело
В зависимости от полноты протекания отдельных стадий процесса пайки различают четыре вида
спаев: бездиффузионный, растворно-диффузионный, контактно-реакционный и диспергированный. Это
определяется технологией образования паяного соединения (режимом пайки, способом введения при-
поя и формирования шва).
В радиомонтажных работах чаще применяют первые два вида пайки, позволяющие получить на-
дежное соединение деталей без заметного нарушения их структуры и свойств.
Режим пайки включает в себя температуру пайки, скорость нагрева и его характер (непрерывный
или ступенчатый), время выдержки при температуре и скорость охлаждения паяемого соединения.
В табл. 7.1 приведены примеры выбора припоя, флюсов и режиме пайки для различных материалов.
7.1 Пример выбора условий и режимов пайки мягкими припоями
σ
13
σ
12
σ
23
θ
1
3
2

Страницы