Звоните! 
 (926)274-88-54 
 Бесплатная доставка. 
 Бесплатная сборка. 
Ассортимент тканей

График работы:
Ежедневно. С 8-00 до 20-00.
Почта: soft_hous@mail.ru
Читальный зал -->  Электронные вычислительные машины 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 [ 34 ] 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69

Механизм образования термокомпрессионного соединения связан с разрушением оксидной пленки и созданием тесного контакта между соединяемыми поверхностями. При этом происходит диспергирование поверхностных пленок с последующей взаимной диф-р фузией металлов.

Свойства термокомпрессионного соединения зависят от размеров и материалов проводника. По мере увеличения площади сечения проводника прочность соединения уменьшается. Это объясняет-.



Рис. 13.19. Электроконтактная сварка расщепленным электродом:

/ - плата; 2 -контактная площадка; 3 - электрод; 4 - прокладка; 5 - вывод микро.

Рис. 13.18. Установка для сварки давлением с косвенным импульсным нагревом:

/ - инструмент; 2 - проволока; 3 - контактная площадка

ся повышением теплопотерь через проводник. Кроме того, для обеспечения нужных деформаций требуются более высокие давления. Для выводов применяют специальные материалы (обычно золото, позолоченную медь), обладающие хорошими электрическими и механическими свойствами.

Термокомпрессионная сварка получила широкое распространение. Недостатками ее являются высокие требования к качеству подготовки поверхности соединяемых деталей, низкая производительность процесса (не более 200 соединений в час) и низкая на-; дежность при сварке алюминиевых проводов.

Сварка с косвенным импульсным нагревом. Такая сварка являет-1 ся наиболее прогрессивной. Она отличается от термокомпрессионной тем, что рабочий инструмент нагревается только в момент сварки, а выделение теплоты сосредоточено в нижней части инстру-, мента.

Электрод-инструмент под небольшим давлением приводится % соприкосновение с проводником (рис. 13.18). При прохождении импульса тока торец электрода нагревается и локально нагреваеТ; проводник до более высокой температуры, чем при термокомпрес-з сионной сварке. При этом проводник переходит в пластическое.! состояние, происходит его осадка под воздействием давления и об- разуется соединение.


Рис. 13.20. Ультразвуковая сварка:

/ - плата; 2 - капилляр; 3 - проволока; 4 - ультразвуковая головка; 5 - контактная площадка

Электрод имеет У-образную форму, что позволяет регулировать продолжительность и степень нагрева с большой точностью. Размеры электрода выбирают такими, чтобы разогревался только его торец, т. е. та часть, которая непосредственно контактирует со свариваемым элементом. Усилие сжатия зависит от пластичности материала и диаметра привариваемой проволоки. Для золотых и алюминиевых проводов давление берут в пределах 0,5... 5 Н, а температуру 400... 490° С.

Электроконтактная сварка расщепленным электродом (рис. 13.19). Эта сварка осуществляется за счет нагрева при пропускании электрического тока через свариваемые проводники между изолированными друг от друга электродами. Изолятором служит воздух (рис. 13.19, а) или прокладка из диэлектрика (рис. 13.19, б). Основная часть теплоты выделяется в точках контакта электрод - вывод . Электрод выполняют из металлов с хорошей теплопроводностью и высокой температурой плавления (вольфрама, молибдена и др.). Количество выделяемой теплоты зависит от свойств поверхности раздела.

При нагреве проводников и наличии давления электродов выступы, нагретые до температуры рекристаллизации, сминаются. Площадь контакта вследствие этого увеличивается и облегчается сцепление за счет металлических связей. Длительность нагрева при сварке сдвоенным электродом значительно меньше, чем при сварке с косвенным импульсным нагревом, и возможность повреждения элементов схемы сведена к минимуму.

Расщепленный электрод применяют и для бесфлюсовой пайки. В отличие от сварки здесь нагрев требуется только для расплавления припоя, предварительно нанесенного на соединяемые детали. Этот метод особенно пригоден в тех случаях, когда подводить .припой в момент нагрева затруднительно.

При пайке сопротивлением необходимо строгое соблюдение режимов технологического процесса. Для этого используют схемы с обратной связью, работающие по принципу поддержания определенного напряжения между электродами или сохранения заданной температуры.

Ультразвуковая сварка. Ультразвуковая сварка позволяет получить неразъемное соединение металлов при совместном воздействии на деталь механических колебаний высокой частоты и относительно небольших сдавливающих усилий (рис. 13.20). Это воздействие приводит к разрушению оксидных пленок и сглаживанию неровностей с созданием чистых поверхностей, что интенси-



фицирует процесс образования активных центров и приводит к об! разованию соединения. J

Для выполнения монтажных соединений в микросхемах исполь зуют ультразвуковые генераторы мощностью около 100 Вт с час-1 тотой колебаний 20 ...60 кГц и при амплитуде колебаний инстру мента 0,5... 10 мкм.

Преимуществами ультразвуковой сварки являются отсутствие нагрева, что позволяет соединять химически активные металлы;! возможность соединения тонких деталей; небольшие усилия. Вре- мя, затрачиваемое на сварку, вдвое меньше, чем при термокомп-j рессии, а надежность в 3 раза выше. Недостатки ультразвуковое сварки заключаются в сложности поддержания режима в зоне! контакта и в более высоких требованиях, предъявляемых к поверхности соединяемых деталей, чем., при термокомпрессии.

Для улучшения качества сварки применяют комбинированные! методы, при которых косвенный импульсный нагрев сочетается с1 ультразвуковыми колебаниями. Микросварные соединения можно] получить при помощи лазерной, электронно-лучевой и плазменной! сварок.

13.6. Склеивание

Склеивание применяют для неразъемного соединения деталей] из различных материалов (металлических и неметаллических)! в любых сочетаниях. В основе процесса склеивания лежит явление! адгезии, т. е. способность некоторых веществ прилипать к поверх-i ности других материалов. Адсорбционная теория (теория моле-] кулярных сил) объясняет адгезию и когезию (сцепление между] молекулами самого клея) главным образом взаимодействием сил! Ван-дер-Ваальса, т. е. сил притяжения между незаряженными мо-1 лекулами склеиваемых тел. j

При склеивании обеспечивается гладкая поверхность изделия! и герметичность соединения. Преимущества клеевого соединения: по сравнению с заклепочными заключаются в том, что уменьшается стоимость соединения, так как отпадает необходимость в сверлении отверстий и изготовлении заклепок и обеспечивается равномерное распределение напряжений. Последнее обусловливает более высокие статические и динамические характеристики прочности соединения, которые для тонких листов превышают прочность материала.

Преимущество склеивания состоит также в том, что при соединении разных металлов вследствие изоляционных свойств клея отсутствует контактная коррозия. Кроме того, благодаря наличию клеевой пленки затрудняется передача колебаний.

Недостатками клеевых соединений являются Сравнительно низкая прочность, незначительная тепловая стойкость, а также длительность технологического процесса (длительная выдержка при 204

отверждении), что затрудняет сборку таких соединений на потоке. Для клеевых соединений недопустимы длительные нагрузки, так как эти соединения склонны к ползучести (текучести).

Клеи выпускают в виде жидких, пастообразных и твердых веществ (прутки, гранулы, порошки, пленки) или нанесенными на подложку (клеящие ленты, ткани и т. д.). Клеи могут быть холодного и горячего отверждения.

Обычно клеи -это композиционные материалы, в состав которых входят связующие вещества, растворители, наполнители, пластификаторы и катализаторы.

Связующая основа обладает клеящими свойствами и обеспечивает необходимую прочность соединения. Растворители определяют вязкость клея, а наполнители (металлические порошки, волокнистые материалы и др.) увеличивают прочность, уменьшают усадку и повышают вязкость. Пластификаторы повышают эластичность пленки, а катализаторы ускоряют процесс отверждения клея.

В зависимости от назначения клеи делят на конструкционные и неконструкционные (табл. 13.1) Конструкционные клеи (на основе термореактивных смол) используют для получения прочных соединений, а неконструкционные (на основе термопластичных смол) - для ненагруженных соединений.

Наиболее перспективными являются эпоксидные клеи, отверж-дающиеся без выделения побочных продуктов. Они универсальны, выдерживают кратковременный нагрев до f = 430°C. Прочность эпоксидных клеев почти не зависит от толщины клеевого слоя, что значительно упрощает их нанесение. Обычно адгезионные свойства таких клеев выше когезионных. Вследствие малой ползучести они деформируются под действием длительной нагрузки значительно меньше, чем другие клеи.

В микроэлектронных устройствах для создания электрических контактов применяют токопроводящие клеи (контакто -лы). Адгезионные свойства таких клеев определяются связующей основой (эпоксидной смолой и др.), а проводимость достигается применением наполнителей (Мелкозернистых порошков золота, серебра, меди и др.). Скорость загустения контактолов зависит от состава и количества растворителя. Приготовленный контактол хранят при температуре ниже нуля в парах растворителя.

Контактол наносят с помощью шприца, что позволяет дозировать количество клея. Это имеет важное значение для обеспечения высокого качества контактного соединения. Если капля окажется слишком большой, то она может не затвердеть после высыхания наружной области. Такое же явление произойдет при быстрой горячей сушке (при =75°С) без выдержки на воздухе в течение 1 ч.

Удельное сопротивление проводящего эпоксидного клея находится в пределах 1 10 ... 6 10~* Ом см.

Прочность клеевого соединения определяется не только силами адгезии, но и когезии. Опасные внутренние напряжения в



клеевых соединениях могут быть значительно ослаблены, если клеевой слой делать тонким (в пределах 0,05...0,25 мм). При значительных неровностях склеиваемых поверхностей надо применять безусадочные клеи или вводить в состав клея порошкообразные наполнители.

Процесс склеивания состоит из следующих этапов: подготовка поверхностей соединяемых деталей, нанесение клея, его подсушивание (открытая выдержка) и отверждение клеевых соединений.

Таблица 13.1

Марка клея

Прочность при сдвиге, ЛШа

Режимы склеивания

Связующая основа клея н примеры применения

температура, *С

время, ч

давление, МПа

БФ-4

Ко I

60 ..;8о

120 ...130

1струкц

6... 8 4

ионные 0,1 ... 0,5

Клеи

Фенолформальдегидная смола. Склеивание медной фольги с диэлектриком, магнитопроводов и др.

ВК-3

0,5... 1

Фенолформальдегидная смола, склеивание металлических деталей с неметаллическими

ЭКС-4

Эпоксидная смола. Склеивание пластин магнитных головок

ВК-9

Эпоксидная полиамидная смола. Для герметизации микросхем, крепления навесных элементов

К-400

Эпоксидная, кремнийоргани-ческая и полиамидная смолы. Приклеивание стекол, герметизация микросхем

Неконструкционные клеи

АК-20

Нитроцеллюлоза. Склеивание ткани, кожи, микросхем иа печатной плате

88-НП

24 .,.28

0.1,

Каучук, Склеивание резины

Подготовка поверхностей соединяемых деталей. Чтобы места соединения могли быть хорошо смочены клеем, их необходимо очистить. Очистку (обезжиривание и промывку) осуществляют в ацетоне, бензине и водных растворах, различных моющих веществ. Признаком чистой и хорошо смачиваемой поверхности является сохранение на ней сплошной пленки воды в течение 1 ...2 мин.

Большое влияние на прочность соединения оказывает шероховатость поверхности. Наибольшая прочность получается при шероховатости поверхности соединяемых деталей Ra 10... 2,5 мкм.

Нанесение клея. Клеи наносят кисточкой, пульверизатором или погружением. Для вязких клеев применяют накатывание, а пастообразные клеи наносят шпателем. Толщину наносимой пленки клея берут в пределах 0,05 ...0,25 мм. При более толстых пленках наблюдается значительное уменьшение прочности соединения.

Подсушивание клея. Подсушивание клея необходимо для удаления растворителя. Оно может быть выполнено без нагревания или при повышенной температуре, которая не должна вызывать преждевременного отверждения клея. Степень удаления растворителя влияет на прочность и пористость клеевого соединения. Клеи, не содержащие растворителей (например, эпоксидные), не требуют открытой выдержки. .

Соединение деталей, покрытых клеем, выполняется в приспособлениях, обеспечивающих определенное их положение. Необходимое давление создается грузом, струбцинками, пружинными зажимами, винтами и т. д.

Время, необходимое для достижения клеевым соединением при определенной температуре оптимальной прочности, называется временем отверждения.

Горячее отверждение производится в нагревательных печах с принудительной циркуляцией воздуха, в подогреваемых приспособлениях и пресс-формах.

Важнейшим показателем качества клеевых соединений является предел прочности при сдвиге

t=P/F,

(13.4)

где Р -разрушающая сила; F - площадь склеивания.

На качество клеевых соединений большое влияние оказывают режимы технологического процесса (температура, время, давление прн склеивании), а также шероховатость и неплоскостность склеиваемых поверхностей, толщина пленки клея и физико-химические свойства клеевой пленки.

Клеящие вещества в большинстве случаев токсичны, поэтому на всех этапах технологического процесса необходимо соблюдать правила техники безопасности и охраны труда.



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 [ 34 ] 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69



ООО «Мягкий Дом» - это Отечественный производитель мебели. Наша профильная продукция - это диваны еврокнижка. Каждый диван можем изготовить в соответствии с Вашими пожеланияи (размер, ткань и материал). Осуществляем бесплатную доставку и сборку.



Звоните! Ежедневно!
 (926)274-88-54 
Продажа и изготовление мебели.


Копирование контента сайта запрещено.
Авторские права защищаются адвокатской коллегией г. Москвы
.