Контактным разогревом

С целью снижения термоудара лазерный луч при выходе его из ОКГ раздваивают на два луча, которые, проходя по световодам, попадают на выводы паяемого элемента. Один луч с меньшей интенсивностью используется для предварительного подогрева соединения, а другой паяет выводы к контактным площадкам. Трансформируя падающий поток, можно получить равномерный нагрев по площади или контуру. Формирование потока по прямоугольному контуру достигается применением скрещенных цилиндрических линз, при нагреве по площади — с помощью внутрирезо-наторных прямоугольных диафрагм, масок или цилиндрической оптики. Если определяющим требованием становится равномерность нагрева, то применяют системы из конических усеченных или многогранных линз и другие специальные способы.

Стежковый монтаж представляет собой процесс трассировки электрических цепей по кратчайшим расстояниям на поверхности ДПП, имеющей контактные площадки и монтажные отверстия, при помощи изолированных монтажных проводов, которые образуют в монтажных отверстиях петли, подпаиваемые к контактным площадкам. Технологический процесс состоит из следующих операций: получения монтажной ДПП, прокладка трасс и прошивки монтажными проводами платы по заданным адресам, лужения петель, распайки их на контактные площадки, контроля правильности выполнения соединений.

2. Проверка сопротивления изоляции на тестовых образцах ( 13.13,а) после 10—14 циклов пребывания в условиях влажной атмосферы ( 13.13,6). Во время циклов к контактным площадкам прикладывается постоянное напряжение 100 В.

Установка навесных элементов на коммутационную плату во многом зависит от способов присоединения выводов к контактным площадкам, например пайка выводов микроконденсаторов и микрорезисторов не требует дополнительного укрепления. Обычно размеры устанавливаемых кристаллов ИМС (и других радиокомпонентов) составляют не менее 0,3 X 0,3 мм и не более 10 X 10 мм.

Для присоединения проволочных выводов к контактным площадкам кристаллов используется термокомпрессионная (в основном для золотых проводников) и ультразвуковая (для алюминиевых) сварка, а к контактным площадкам

Необходимость формирования на кристаллах БИС объемных выводов для монтажа на полиимидный носитель с медными облуженными выводами обусловлена технологической несовместимостью при сварке или пайке меди и алюминия. Если невозможно сформировать ОВ на кристалле, то на ленте-носителе создаются гальванические золотые выступы на балочных выводах для присоединения к контактным площадкам кристаллов.

Выводы медных рамок носителя должны быть покрыты защитным слоем металла, обеспечивающим наиболее благоприятные условия для пайки или сварки. Чаще всего используется химически или гальванически осажденное олово (в том числе с присадками) или золото. Выводы алюминиевых рамок носителя не требуют дополнительного нанесения какого-либо покрытия, если внешние балочные выводы присоединяются к контактным площадкам платы ГИФУ сваркой (ультразвуковой). Однако для контактных площадок ПП и МПП — ПМ такая сварка не обеспечивает воспроизводимость условий надежного соединения из-за значительного эффекта демпфирования и микроскольжения на эластичном материале. В таких случаях на внешние балочные алюминиевые выводы через металлические трафареты наносят слой

Основной метод присоединения алюминиевых выводов носителя к алюминиевым контактным площадкам кристалла — ультразвуковая сварка. Поочередное присоединение каждого вывода носителя к соответствующей контактной площадке кристалла снижает производительность процесса, однако применение методов машинной ориентации и отработки позволяет автоматизировать микромонтаж в целом. Объемные выводы с внутренними медными выводами рамки носителя соединяются различными способами: импульсной эвтектической пайкой Sn — Аи, термокомпресси о н н о и сваркой (Аи — Аи); лазерной импульсной пайкой или сваркой.

Подложка пленочной ИМС имеет несколько большие размеры, ее площадь обычно составляет 50...200 мм2. На поверхности подложки из изолирующего материала размещены пассивные элементы микросхемы — резисторы, конденсаторы, а также соединительные проводники. Активные элементы в виде бескорпусных транзисторов, диодов, матриц диодов или бескорпусных полупроводниковых микросхем крепят на поверхности подложки (иногда приклеивают к корпусу) и присоединяют их выводы к соответствующим контактным площадкам на поверхности подложки ( В.4.).

Закрепление бескорпусных приборов на поверхности подложки пленочной ИМС и присоединение проволочных выводов к контактным площадкам выполняются вручную и требуют значительных затрат труда. Поэтому непрерывно ведутся поиски конструкций бескорпусных приборов и методов их присоединения, сокращающих трудоемкость этих операций.

Бескорпусные микросхемы могут изготовляться на специализированных предприятиях или самим заводом-изготовителем больших гибридных интегральных микросхем на полупроводниковых подложках теми же методами и с той же топологией, что и кристаллы обычных корпусных полупроводниковых микросхем. Отли-, чие состоит в том, что после изготовления подложек, отбраковки негодных, скрайбирования и разделения на отдельные кристаллы годные из них приклеиваются на диэлектрическую подложку пленочной ИМС. Затем присоединяются внешние выводы бескорпусных микросхем к соответствующим контактным площадкам пленочной коммутационной платы. В большинстве случаев толстопленочная или тонкопленочная часть БГИС содержит только проводники, соединяющие бескорпусные полу-. проводниковые микросхемы. Резисторы выполняются в структурах пленочной части БГИС только в тех случаях, когда необходимо обеспечить высокую точность и малые температурные коэффициенты сопротивлений. Защита таких микросхем от воздействия агрессивных сред обеспечивается окисной пленкой, покрывающей поверхность полупроводниковой подложки, и защитным слоем, создаваемым для предохранения всей структуры БГИС.

Схема термитной сварки проводов аналогична сварке кабельных жил и показана на 77. При всех способах сварки алюминиевых проводов применяют флюс, кроме способа соединения проводов сечением 2,5 — 10 мм2 электросваркой контактным разогревом в клещах с применением обойм ( 82). Наиболее распространенным является флюс ВАМИ.

Соединение алюминиевых проводов выполняют термитной сваркой (встык — при сечении жил 16-^-800 мм2), по торцам — при суммарном сечении свариваемых жил 50—240 мм2, по торцам с применением патронов типа АТО — при сечении жил 2,5—10 мм2. Допускается сварка в открытых формах при сечении жил до 240 мм2 и электросварка контактным разогревом (в открытых формах — сварка встык и по торцам при сечении жил 16—240 мм2 и сварка в клещах — при сечении жил 2,5— 10 мм2).

Сварку применяют для оконцевания и соединения алюминиевых жил проводов и кабелей всех сечений, а также для соединения алюминиевых жил с медными при сечении жил не более 10 мм2. Различают три способа сварки: электросварку контактным разогревом, термитную и газовую сварку.

Электросварка контактным разогревом является наиболее распространенным видом сварки, применяемым при оконцевании и соединении алюминиевых жил проводов и кабелей.

4.5. Автоматическая электросварка контактным разогревом одно-проволочных алюминиевых жил суммарным сечением до 12,5 мм2 аппаратом ВКЗ:

Сварки указанных однопроволочных жил контактным разогревом в монтажной зоне выполняют с помощью клещей с двумя угольными электродами ( 4.6), подключен-

4.6. Электросварка контактным разогревом однопроволочных алюминиевых жил суммарным сечением до 12,5 мм2 в клещах с двумя угольными электродами

в монолитный стержень 70 внахлестку 106 встык 73, 75, 78, 82 газовая 76 давлением 101 контактным разогревом 69 медных шин 111 полуавтоматическая 99 по верхним кромкам 106

Установка типа УСПА для соединения и оконцевания алюминиевых про.водов и жил кабелей сваркой контактным разогревом.

Сварку применяют для оконцевания и соединения алюминиевых жил проводов и кабелей и для соединения алюминиевых жил с медными при сечении жил не более 10 мм2. Различают три способа сварки: электросварка контактным разогревом, термитная и газовая сварка.

гш. 4-ш. Электросварка соединений алюминиевых жил контактным разогревом в открытых формах. а — положение жил, электрода и охладителей при сварке; б — начало сварки; в — присадка алюминиевого прутка в ванночку; г — расплавленный металл заполнил все пространство между свариваемыми жилами; / — концы, очищенные от изоляции; 2 — сплавленные в монолит концы жил; 3 — форма для сварки; 4 — охладитель; 5 — электрододержатель; 6 — угольный электрод; 7 — присадочный пруток; 8 — пружина; 9 — асбестовое уплотнение: 10 — сварочная ванна.