К задачам

МИКРОСВАРКА

1. Энергия разряда при образовании шарика на проволке

Спадающий ток разряда предпочтителен для формирования шариков на тонкой проволоке (25–30 мкм) и уменьшения отжига проволоки над местом перехода проволоки в шарик. При зазоре 1,6 мм -

Где U-напряжение разрядного промежутка (500 В), I-ток разряда (27 мА) и t- время разряда (26 мс). Энергия разряда составляет 35-37 мДж.

Для выбора диаметра провода D можно исходить из величины тока I , длины соединения L и допустимого превышения температуры ∆T , где К– коэффициент теплопроводности, ρ – электрическое сопротивление.

2. Сварка ленточными перемычками

Минимальный диаметр проводника d_min ограничен максимальным постоянным током I через него, где К–постоянная материала провода, для алюминия–119, золота–160.

3. П араметры микросварки

Основное влияние на механическую прочность сварных соединений оказывают мощность колебательной системы, амплитуда смещений инструмента, усилие сжатия и время сварки .

где ω - круговая частота; А - амплитуда смещения торца сварочного инструмента; Rн - приведенное активное механическое сопротивление нагрузки, М_тр - коэффициент трения; F - усилие сжатия соединяемых элементов

Т ребования к инструменту для микросварки

Закрепление микросварочного инструмента

МОНТАЖ КРИСТАЛОВ

1. Внутренние механические напряжения в кристалле

 = E(₁ – ₂)(T_п – Т_о)F(h₁/h₂)

где Е – модуль упругости кремния, ₁, ₂ – ТКЛР кремния и рамки, T_п, Т_о – температуры пайки и окружающей среды соответственно, F – функция, зависящая от соотношения (h₁/h₂); h₁ – толщина кристалла, h₂ – толщина рамки.

Трещины в напаянных кристаллах происходят по причине возникновения внутренних механических напряжений из-за существенного различия ТКЛР используемых материалов: Si – 4,2·10^-6 1/°С, Cu –18,6·10^-6 1/°С, Au – 14·10^-6 1/°С.

2. Монтаж кристаллов mosfet на припой

Тепловую модель мощного транзистора с напаянным кристаллом на кристаллодержатель можно представить в виде трех параллелепипедов, которые имитируют кристалл с плоским источником тепла на его поверхности, слой припоя заданной толщины и участок кристаллодержателя, ограниченного размерами паяного соединения . Тепловое сопротивление кристалла можно определить из выражения:

 где λ_Si, λ_np, λ _Cu - теплопроводность кристалла, припоя, кристаллодержателя;

L_Si, L_пр, L_сп - толщина кристалла, припоя, кристаллодержателя; а и в - размеры источника тепла; tgВ - тангенс угла растекания теплового потока.

При толщине паяного соединения, равной 50 мкм, расчетное значение Rthjc составляет 0,545°С/Вт

3. Расчет дозы припоя

При расчете дозы припоя учитывалось, что минимальная толщина припоя под кристаллом должна быть равна 20 мкм, а размеры кристалла 2,2x1,7 мм. Для дозирования используется проволочный припой  0,5 мм. В процессе вибрационной пайки часть припоя выдавливается за пределы кристалла, что составляет порядка 25% от полезного объема припоя, тогда общий объем припоя при дозировке должен быть равен:

V_= V_k + V_п =0,049+0,0147=0,064 мм³.

где V_K – объем капли припоя; V_П—потери припоя.

Расстояние L, на которое необходимо переместить проволоку припоя:

L= = 0,064/3,14·0,25²= 0,35 мм

где V_ - объем припоя, S_пр - сечение проволоки припоя.

Зная длину проволочного припоя, характерную для определенной дозы, его плотность, можно рассчитать массу припоя в каждой дозе:

m=V·ρ….………………………………………