Термокомпрессионная сварка

Термокомпрессионный метод соединения металла – это разновидность холодной сварки давлением с подогревом или инструмента, или изделия. Хотя подогрев бывает комбинированный, подогревается и изделие и инструмент одновременно. Заданная температура постоянна в течение времени выполнения работы, и она ниже температуры образования эвтектики соединяемых материалов. Давление на детали невысокое, но достаточное для процесса диффузии металлов. Термокомпрессионный способ включает три способа нагрева:

1. Специальным подогревателем;
2. Подогрев сварочным инструментом;
3. Проволокой, через которую проходит импульс тока в месте контакта;

Свариваемый проводник деформируется только после разогрева.

Термокомпрессионная сварка температуры и материалы

Термокомпрессионная сварка соединяет материалы, обладающие высокой электропроводностью как плоских, так и круглых проводников с тонкими электропроводными пленками, которые напылили на диэлектрические подложки. На конце инструмента имеется головка соответствующей формы, выполненная из твердых металлов: вольфрама, карбида, стали и сапфира. Выполненное соединение достаточно прочное, качественное и обладает хорошей электропроводностью. Этому также способствует чистота проволоки и подложки. Принцип сварки несложный:

— пуансон, имеющий твердый наконечник, нагревается источником тепла до 300 градусов, столик нагревают до 450 градусов, если необходимо;
— поступательным движением прижимает проволоку к поверхности полупроводника;
— при давлении, для облегчения деформации сдвига, создаются поперечные ультразвуковые колебания;
— время сдавливания до 2 секунд.

Термокомпрессионная сварка имеет широкое применение в электронике, микроэлектронике. В этой области такой вид сварки позволяет сохранить все свойства проводников, не нарушая их проводимость тока. Термокомпрессией соединяют золото и германий, золото и кремний, алюминий и серебро. Недостатком такой сварки является:

— относительная прочность свариваемой проволоки;
— трудность автоматизации процесса;
— тщательность проверки самого процесса сварки.

Достоинства:

— возможность сваривания мягких материалов;
— стойкость сварочного инструмента;
— легко контролировать процесс;
— нет необходимости в припоях и флюсов.

Установка термокомпрессионной сварки

Установка термокомпрессионной сварки позволяет производить качественную технологию процесса с разной толщиной проволоки и подложки. Некоторые марки таких установок: «Контакт-1А», «ЭМ-422», «ЭМ422А», «ЭМ-439А». В этих моделях температура нагрева рабочего столика составляет от 100 0С до 500 0С. Установка УМС-1ТК предназначена для соединения тонких проводов внахлест диаметром до 50мкм, высокое качество соединения, не допускает пережег. Установка термокомпрессионной сварки «AVIO», «AVIO PHU-35TW» предназначена для пайки и монтажа печатных шлейфов, температура нагрева 600 0С, имеет набор головок с разными значениями.

Термокомпрессионная пайка

Термокомпрессионная пайка осуществляется на том же оборудовании, что и термокомпрессионная сварка. Отличие состоит в дозировке подачи мощности энергии на жало инструмента. Для пайки она меньше и необходим припой. Термокомпрессионная пайка подразумевает нагрев флюсованных деталей, покрытых припоем, до температуры оплавления припоя и его растекания. Нагревается только область паяного соединения. Технология пайки такая же что и при сварке, и хорошо подходит для термочувствительных компонентов и светочувствительных. Термокомпрессионная пайка производится на гибких печатных платах, которые используют в разнообразных электронных изделиях автомобильной техники, сотовых телефонов, цифровых камер, калькуляторов и др.