Навигация
окисел; 2 припой; 3 излучатель паяльника; 4 кавитационный пузырек; 5 шлак; 6 металл
27958
знаков
0
таблиц
9
изображений
1 окисел; 2 припой; 3 излучатель паяльника; 4 кавитационный пузырек; 5 шлак; 6 металл
Рис. 7. Схема ультразвуковой пайки
С помощью УЗ-металлизации удается соединять непаяемые материалы — керамику, стекло, ферриты и др. Однако это требует специальных припоев, объективного контроля режимов процесса (амплитуды и частоты колебаний), а также специальных мер против повышенного окисления припоя.
Плазмохимический способ заключается в использовании энергии потока ускоренных ионов активных газов, получаемых в вакууме при ионно-плазменном или магнетронном распылении. Воздействие ионного луча на поверхность металла приводит к испарению оксидной пленки в зоне обработки. Недостатком является необходимость высокого вакуума, сложного технологического оборудования, что ограничивает применение метода.
Взаимодействие на границе "основной металл — жидкий припой" связано с процессами смачивания и растекания припоя по паяемой поверхности. Процесс смачивания основного металла припоем состоит в замене межатомных связей, возникших между металлами в твердой фазе, на металлическую связь атомов на границе раздела между ними. При этом взаимодействие сил поверхностного натяжения определяет контактный угол смачивания q (рис.6.11). Условию равновесия капли на поверхности отвечает минимум свободной поверхностной энергии Еп, под которой понимают избыток энергии поверхностных атомов вследствие несбалансированности сил связи в решетке. При этом изменение поверхностной энергии описывается уравнением Юнга:
,
Из этого выражения следует, что
.
Величина cosq служит параметром для количественной оценки степени смачивания:
1) полное смачивание при cos q = 1, q = 0;
2) ограниченное смачивание при 0 < cos q £ 1 (0 £ q £ 90o, σ2,3 £ σ 1,3);
3) несмачивание при –1 £ cos q < 0 (90o £ q < 180o, σ 2,3 > σ 1,3).
Работа сил адгезии Wа связана с образованием межфазной границы с энергией σ 2,3 вместо единичных поверхностей с энергиями σ 1,2 и σ 1,3:
.
Для преодоления сил сцепления частиц внутри самой жидкости (сил когезии) необходимо затратить работу сил когезии по образованию двух единичных поверхностей жидкости с энергиями σ 1,2, т. е.
.
С учетом приведенных выражений можно получить формулу
.
Жидкие металлы и сплавы обладают более высоким поверхностным натяжением, чем неметаллические жидкости. Так, для припоя типа ПОС 61 σ1,2 = 0,5 Н/м, что на порядок превышает поверхностное натяжение воды. В этом случае образование связи под действием сил Ван-дер-Ваальса не может обеспечить смачивание. Для выполнения при пайке условия смачивания на межфазной границе должны образовываться высокоэнергетические межатомные связи химической природы с большой работой сил адгезии Wа (металлические, металло-ковалентные и др.). Реальные пути улучшения смачивания заключаются в применении защитных газовых сред (снижение σ1,2) и более тщательной очистке контактирующих поверхностей твердой и жидкой фаз от оксидных пленок (снижение σ2,3).
1 газ; 2 припой; 3 основной металл
рис.8. Схема равновесия сил поверхностного натяжения
При рассмотрении условий равновесия системы "припой—основной металл" во флюсовой среде вместо σ1,2 вводят σ2,4 (межфазное натяжение на границе "флюс—основной металл"). При этом σ2,4< σ1,2, σ3,4< σ1,3, а уравнение для краевого угла имеет вид
.
Для реализации условия смачивания в данном случае необходимо вытеснение припоем прореагировавшего флюса по мере удаления оксидной пленки с поверхности основного металла, что выполняется при σ2,3 < σ3,4. При достаточном химическом сродстве компонентов основного металла и припоя энергия s2,3 мала, а работа Wа велика. В этом случае реализуется второе условие смачивания: Wа > σ2,4 .
Похожие работы
... различных приборов и механизмов возникли новые требования в отношении свойств покрытий, в частности магнитных свойств. Эти требования в какой-то степени могут быть удовлетворены с помощью нанесения покрытий химическим способом из растворов, содержащих кобальт. Особое значение для звукозаписи и запоминающих устройств ЭВМ имеют тонкие магнитные пленки, которые получаются путем осаждения Со—Me на ...
... и обеспечение готовности этих объектов к локализации и ликвидации последствий этих аварий. Промышленная безопасность технологических операций на опо обеспечивается следующим комплексом мероприятий: -наличием и функционированием необходимых приборов и систем контроля за производственными процессами, а так же аппаратуры наблюдения, оповещения, связи и поддержки неотложных действий ...
... Где Рреактдоп=0,5Вт – допустимая реактивная мощность; f=10000Гц – частота переменного тока; С- емкость конденсатора,Ф. Подставляя исходные данные в формулу получим: Задание 3.Основные физико-химические свойства железа и низкоуглеродистой стали, общие сведения о методе получения, основные области применения. Низкоуглеродистая сталь - это сталь с содержанием углерода менее 0,1%, ...
... i-ro компонента. При Т = const, p = const в условиях равновесия (dGg = 0) Адгезия различных пленок к подложкам позволяет обеспечивать получение качественных и надежных функциональных устройств, пассивирующих слоев и декоративных покрытий РЭА. Поэтому необходимо проанализировать факторы, стимулирующие и подавляющие адгезию. Решать эту проблему без учета природы конкретных материалов подложки ...
0 комментариев