2. Обладнання, інструмент, матеріали

Зварювальна установка, лабораторія, секундомір, пінцет, зразки із скла і напівпровідникового кремнію, бязь, ізопропиловий спирт.

3. Порядок виконання роботи

Ознайомитись з інструкцією по Т.Б.

Увага ! В роботі використовується електрична напруга до 1000 В.

Ознайомитись з зварювальною установкою.

Дослід 1. Провести зварювання скла з кремнієм при напрузі 600 В. Для цього підготовити установку до роботи підключивши її до мережі живлення. Встановити потрібну напругу зварювання. Перевірити роботу самопишучого прибору КСП. При необхідності прочистити перо і заправити балон. Виставити зразки скла з кремнієм в робочій камері установки. Приєднати до кремнієвого зразка анодний струмопідвід. Закрити камеру установки. Включити нагрівач і довести температуру зразків до 400 °С (при цьому тумблер роботи повинен знаходитись в положенні "авто" режиму). Одночасно ввімкнути зварювальну напругу і роботу самописця. Провести зварювання зразків на протязі 10 с. Вимкнути всі джерела живлення і дати зварним зразкам охолонути до температури 20...30 °С. На діаграмній стрічці самописця відмітити величину зварювального струму і позначити номер досліду.

Дослід 2. Провести зварювання при напрузі 800 В.

Дослід 3. Провести зварювання при напрузі 1000 В.

Порядок виконання дослідів аналогічно досліду 1.

Зняти діаграмну плівку з записом І = f (τ) і визначивши масштаби роз­рахувати кількість електрики методом графічного інтегрування. Обчислити кількість перенесеного матеріалу, зробити висновки.

4. Склад звіту

1. Назва роботи і її мета.

2. Порядок виконання роботи.

3. Результати дослідів (графіки, розрахунки).

4. Аналіз отриманих результатів і висновки по роботі.

4. Інструкція по техніці безпеки

1. Всі роботи проводити з дозволу викладача.

2. Не доторкатися до струмопідводних дротів.

3. Не доторкатись до нагрівача.

4. Після виключення зварювального струму, дати охолонути зразкам.

5. Знімати зразки пінцетом.

4. Лабораторна робота № 5 дослідження процесу мікрозварювання розчепленим електродом комутаційних з єднань в узлах радіоелектронних приборів

Мета роботи - вивчити і дослідити технологічний процесс мікрозварювання розщепленим електродом різнорідних металів.

1. Короткі теоретичні відомості

Технологія мікрозварювання розщепленим електродом знаходить широке застосування в виробництві мікросхем і являється одним з прогресивніших методів електромонтажу комутаційних виводів навісних мікроелементів до контактних площадок плівочних мікросхем.

Принцип зварювання оснований на підігріві зварювальних металів, протікаючим по U - образним шляху, електричним струмом до температури 1000°С і більше з прикладенням до них механічного тиску (Рисунок 5.1)

1- електрод; 2- дротяний вивід; 3- металева контактна площадка;

4- підложка; 5- інтегральна мікросхема.

Рисунок 5.1 - Схема зварювання розщепленим електродом

При наявності цих процесів створюються умови утворення однорідних чи різнорідних твердих розчинів.

Зварювальний струм, проходячи через контакт металів, нагріває їх в відповідності до закону Джоуля-Ленця:

Q = І²R_τ (5.1)

Величина зазору між електродом має суттєвий вплив на глибину проходження струму. Із-за відгалуження струму через верхній з'єднуємий метал зварювання розщепленим електродом використовується тільки для тонких дротяних виводів і провідників ( товщиною до 100 мкм.) при зварюванні має важливе значення залежність зварювального струму й опру металів (Рисунок 5.2).

Провідники з малим опором R2,І2 зварюються за довгий час. Для провідників з маленьким поперечним січенням (R1,І1) швидкість зварювання вище, але збільшується можливість пригорання з'єднань. В зв'язку з цим використовують автоматичне обмеження роботи зварювального імпульсу.

В кожному конкретному випадку необхідно визначити оптимальну величину сили тиску електродів. Сила тиску встановлюється так, щоб отримати оптимальний перехідний опір і невелику деформацію дроту (виводу) після прикладення імпульсного струму.

Параметри зварювання виводів ІС залежить від базового матеріалу на якому монтується ІС; розмірів контактної площадки; товщини шару міді на печатній платі (до 70 мкм); матеріалу виводів і їх товщин; величини зазору між електродами, тощо.