Схема сварки давлением с косвенным импульсным нагревом V-образным инструментом

Схема сварки давлением с косвенным импульсным нагревом V-образным инструментом:

1. рабочий столик;
2. подложка или полупроводниковый кристалл;
3. про­водник;
4. V-образный инструмент (пуансон);
5. головка для крепления инструмента и создания усилия сжатия; 6—источник питания;
6. реле времени.

Сварка алюминиевого проводника с алюминиевой пленкой при оптимальном режиме осуществляется при температуре в зоне контакта около 400° С, сварка с се­ребряной пленкой—460° С, с золотой—490° С и с мед­ной — 560° С [5].

Усилие сжатия выбирается в зависимости от пластич­ности проводника, сочетания свариваемых материалов, диаметра проволоки и торца инструмента. Удельные да­вления при сварке алюминиевого проводника составля­ют 4—8 кГ/мм2 и при сварке золотого проводника 10— 14 кГ/мм2.

Инструмент V-образного типа может изготавливаться из теплостойких сплавов, жаропрочных сталей или из твердых сплавов. Инструмент может на­греваться или импульсом переменного тока от силового трансформатора или импульсом постоянного тока.

Размеры инструмента должны выбираться такими, чтобы до необходимой температуры нагревалась только рабочая часть, которая контактирует со свариваемыми элемен­тами. Торцы рабочего инструмента могут иметь такую же форму, что и инструмент для терма компрессии. Стойкость инструмента с плоским торцом для сварки проволоки диаметром 50 мкм, изготовленного из ниобиевых сплавов, достигает 6000 сварок, а инструмента из твердых сплавов—свыше 10000 сварок.

V-образным инструментом с косвенным импульсным нагревом можно сваривать золотые, алюминиевые и медные проводники диаметром 20—100 мкм с различ­ными пленками, напиленными на диэлектрические или полупроводниковые подложки. При правильно подобран­ном режиме можно обеспечить высокое качество соеди­нений и достаточно хорошую стабильность.

Для снижения напряжений в зоне соединения при сварке материалов, чувствительных к термическому уда­ру, сварку V-образным инструментом целесообразно вы­полнять при общем сопутствующем подогреве сваривае­мых деталей.

Этот способ сварки можно с успехом применять при монтаже интегральных и гибридных микросхем. Он най­дет широкое применение при монтаже схем, кото­рые не допускают общего разогрева. Особенно широко этот способ применяется при выполнении внутрисхем­ных соединений тонкими проводниками в гибридных схе­мах и монтаже навесных элементов, имеющих гибкие выводы.

Просмотров - 2600.