Способ пайки деталей

 

Iii) 554ll8

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свпд-ву (22) Заявлено 18.04.75 (21) 2125663/27 (51) М. Кл В 23К 31/02

Н 05В 5/02 с присоединением заявки №

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15.04.77. Бюллетень № 14

Дата опубликования описания 11.05.77 (53) УДК 621.791.3 (088.8) °,"г1т(б Ф.) (72) Авторы изобретения

М. Д. Тявловский, А. А. Хмыль, В. К. Станишевский и:В, Л. Ланов .

1 !

Минский радиотехнический институт (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПАЙКИ ДЕТАЛЕЙ

Изобретение относится к области пайки, в частности к пайке изделий с индукционным нагревом.

Известен способ пайки с индукционным нагревом, при котором для предотвращения перегрева какой-либо части детали используют медные экраны, располагаемые между деталью и индуктором в местах, где нежелателен нагрев.

К недостаткам данного способа пайки относится дополнительная потеря энергии, снижение КПД системы нагрева и недостаточная концентрация нагрева в зоне соединения.

Известен также способ пайки деталей, включающий нанесение поверхностного покрытия из материала с низким электрическим сопротивлением в форме короткозамкнутого витка и нагрев за счет токов высокой частоты (ТВЧ) .

Недостатком этого способа является рассеивание тепловой энергии вокруг зоны шва и перегрев припоя, выполненного в форме короткозамкнутого витка, что ведет к ухудшению качества соединения.

Целью изобретения является повышение эффективности нагрева ТВЧ и уменьшение теплового воздействия на соединяемые детали и элементы, контактирующие с ними, например интегральную схему (ИС), смонтированную на одной из деталей.

Для этого по предлагаемому способу на наружную поверхность охватывающей детали, изготовленной из металла илп сплава с высоким электрическим сопротивлением, наносят

5 покрытие из материала с низким электрическим сопротивлением в форме короткозамкнутого витка и нагрев при пайке производят за счет токов высокой частоты, располагая индуктор снаружи охватывающей детали.

10 Покрытие наносят IIQ периметру охватывающей детали вдоль паяемого соединения.

При нагреве ток концентрируется в районе покрытия, что приводит к локальному периферийному нагреву детали в зоне паяемого сое15 дипеппя.

Покрытие из металла с высокой электропроводностью, такого как медь, наносится известным способом, например гальваническим путем, па наружную поверхность крышки по

20 периметру фланца, сопрягаемого при пайке с корпусом ИС. Сопрягаемые внутренние поверхности корпуса и крышки подвергают горячему облуживанию в присутствии активированного флюса, после чего промывают в горя25 чей проточной воде и высушивают. После приклеивания подложки ИС к основанию корпуса IIa корпус надевается крышка с наружным покрытием и защитный медный экран, закрывающий остальную поверхность крышки от вы30 сокочастотного нагрева.

554118

Составитель Ф. Конопелько

Техред Л. Гладкова

Корректор 3. Тарасова

Редактор Л. Василькова

Заказ 981/13 Изд. М 375 Тираж 1204 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушскаи наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Собранный корпус ИС размещается под индукционным витком, форма которого соответствует форме нанесенного наружного покрытия, При подаче напряжения ВЧ на индуктор происходит локальный нагрев сопрягаемых поверхностей крышки и корпуса до расплавления припоя за счет преимущественного нагрева наружного покрытия, образующего электрический короткозамкнутый виток с малым электрическим сопротивлением. В процессе пайки для компенсации давления нагретого воздуха изнутри корпуса и улучшения теплоотвода защитный экран прижимается к крышке с некоторым усилием, например 100—

150 г.

Проведенные эксперименты по герметизации плоских корпусов ИС, выполненных из ковара (сплав 29Н18К) с наружным поверхностным покрытием из меди толщиной 20 мкм, показали высокую эффективность предлагаемого способа. При нагреве ТВЧ с использованием генератора ГЛП-15 (1а=1,0 А, 1с=240 мА) время нагрева сократилось на 30 по сравнению с нагревом без наружного покрытия и составило 5 сек при расстоянии от индуктора до крышки 6 мм. В процессе экспериментов измерялась температура нагрева ИС с помощью термистора, прикрепленного к металлическому участку ИС. Выводы термистора присоединялись к выводам ИС и далее с электронной схемой измерения температуры, 3амеры показали, что нагрев подложки ИС при указанных оптимальных параметрах нагрева снизился па 30-- !0",,, и пе превышает 60 С.

Проведенные испытания на герметичность с

5 помощью гелиевого течеискателя ПТИ-7А и металлографическис исследования показали высокую надежность способа.

Технико-экономическая эффективность изобретения состоит в значительном повышении

10 производительности процесса герметизации

ИС, увеличении выхода годных изделий за счет снижения теплового воздействия на интегральные схемы.

15 Формула изобретения

Способ пайки деталей, преимущественно корпусов интегральных схем, изготовленных из металлов или сплавов с высоким электрическим сопротивлением, включающий нанесение на одну из деталей покрытия из материала с низким электрическим сопротивлением в форме короткозамкнутого витка и нагрев за счет токов высокой частоты (ТВЧ), о т л и ч аю шийся тсм, что, с целью повышения эффективности нагрева ТВЧ и уменьшения теплового воздействия на интегральную схему, покрытие наносят на наружную поверхность охватывающей детали, обращенной к индуктору по ее периметру вдоль паяемого соединения.