4. Пайки напівмодуля.
Зборка напівмодуля, метою операції являється зборка півмодуля шляхом пайки напівпровідникового матеріалу до теплопереходів. Не допускаються перемички між комутаційними пластинами, наскрізні тріщини у напівелементах. Контроль потрібно проводити при 8х збільшенні.
Кладемо на стіл матрицю для набивки напівелементів n- та p-типу, поміщуємо напівелементи n- та p- типу в комірки матриці у відповідності з екскізом. Далі матрицю ставимо на робочу поверхню пристрою для пайки напівмодулів,керамічну пластину (теплоперехід) змочуємо зі сторони комутаційних пластин гліцерином. Кладемо керамічну пластину на напівелементи у відповідності з екскізом та змочуємо керамічну пластину (теплоперехід) гліцерином. Нагріваємо до температури 260°С прижим та встановлюємо його пінцетом на теплоперехід. Рукояткою опускається штик пристрою для зборки напівмодуля на прижим і прижимають його до теплопереходу. Витримати модуль під прижимом 10 – 20 с.На прижим встановлюється мідний тепловідвід та чекають зниження температури при режимах до 40°С, потім пінцетом знімають тепловідвід, рукояткою піднімають штик пристрою для пайки напівмодулів, також знімають пінцетом прижим. Знявши пінцетом матрицю з пристрою для пайки напівмодулів, помістити її на метелевий радіатор. Через 3 – 4 хв. вилучити пінцетом напівмодуль з матриці.
Після цього промивають напівмодуль проточною водою та за допомогою пензлика очистити напівмодуль від залишків гліцерину. Далі поміщуємо напівмодуль в чашку Петрі, а чашку з напівмодулем помістити перед електроосушувачем. Після виконнаних операцій перевіряють напівмодуль на наявність дефектів пайки.
Рис.17. Матриця для виготовлення модулів
Для пайки гілки укладають у колодязі в матриці з силіконової гуми або металу, який не змочується припоєм (наприклад, титану). В останньому випадку матриця може бути розбірною. Силіконова гума витримує температуру до 250 ° С, що дозволяє провести з її допомогою велику кількість пайок до її руйнування. Крім того, вона має низьку теплопровідність, що полегшує прогрів місця пайки. Укладання віток при ручній збірці здійснюється пінцетом. Для збирання мікромодулів така технологія є єдиною. При збірці масових модулів з вітками перетином 1,4 x1, 4 мм2 або 1x1 мм деякі виробники використовують механізоване укладання віток. Якщо при виготовленні модуля використовуються комутаційні шини з плющенки, то при ручному складанні їх укладають на теплопереході, потім кераміку нагрівають до температури плавлення припою, а шини точно орієнтуються по малюнку силами поверхневого натягу припою. При пайці модуля беруть підставу з штифтами . На них надягають матрицю , в яку вставляють вітки термоелектричного матеріалу. Потім на штифти надягають направляючу для теплоперехода. У направляючу вставляють теплопереход з розпянними шинами. На теплоперехід кладуть гарячий паяльник з жалом, відповідними формою теплоперехода. Після витримки протягом необхідного для розплавлення припою часу паяльник знімають. Кераміка з припаяними вітками холоне в складальному пристосовуванні під невеликим притиском. Потім отриманий таким шляхом півмодуль виймають з матриці, кладуть на основу у напрямку рамці, на штифти надягають ще одну напрямну рамку, в яку поміщають другий теплоперехід, який припаюють до віток вже описаним способом. Після збірки модуль промивають у проточній воді, а потім - в ультразвуковій ванні. Далі виробляють вирівнювання модулів по висоті методом шліфування.
Лудіння напівмодуля, метою операції являється лудіння торцевих поверхонь напівелементів напівмодуля перед зборкою (пайкою) напівмодуляю. Облужені поверхні повинні бути гладкими, без раковин. Не допускається наявність припою між напівелементами і на бокових поерхнях напівелементів.Проводиться контроль 100% під мікроскопом при 8х збільшенні.
Включають в електромережу паяльник і прогріти його до темпероатури 200 - 210°С.Температуру контролюють за допомогою термопари. Далі ввімкнути електропічку і нагріти в колбі дистильовану воду до температури 50 -60°С. Температуру води контролюють з допомогою термометра.
Встановити напівмодуль на текстолітову підставку, наносимо пензлем флюс на торці напівелементів. Потім облуджуємо торцеві поверхні напівелементів припоєм ПОС – 61 за допомогою паяльника. Після облужування напівмодуль промиваємо в теплій воді 2 – 3 рази. Поміщуємо напівмодуль в чашку Петрі, чашку з напівмодулем ставимо перед електровисушувачем. Перевіряємо напівмодуль на наявність дефектів облужування.
Вимоги: передати напівмодулі на наступну операцію не пізніше, ніж через 2 години після облудження.