Способ пайки погружением

 

(11 5751S3

Союз Советских

Социалистических

Респубпик (6l) Дополнительное к авт. свид-ву

I (22) Заявлено 13.02.76(21) 2322179/25-27

2 (ЬЦ М. Кл.

В 23 К 1/08 с присоединением заявки №

Гацдв Рственна1й комитет

Саввтв Министров СССР ао делам нзааретеннй и атнрмтнй (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.10.77. Бюллетень №37 (45) Дата опубликования описания 11.11.77 (53) УДК 621.791,3 (088. 8) (72) Авторы изобретения

С. Д. Лень и B. А. Беседный

Всесоюзный научно-исспедоватепьский и конструкторскотехнологический институт компрессорного машиностроения (71) Заявитель (5W) СПОСОБ ПАЙКИ ПОГРУЖЕНИЕМ

Изобретение относится к пайке метвппов и попупроводников погружением в расппав» пенный припой и может найти применение в машиностроении и приборос-ароении. Особенно эффективно способ испопьзуется в. техспучаях, когда необходимо попучение бездиффузионного спая, например, при пайке металлов с попупроводниками и т. и.

Известен способ пайки погружением (1) с использованием одНой ванны с расппавленным припоем, по которому паяемые поверхности изделия покрывают звшитным пок1 рытием, нв пвяемые поверхности наносят фпюс, издепие погружают в жидкий припой, о нагревают до температуры на 30-50 С вы- )5 ше температуры пиквидус припоя, извпекают издепие из ванны и охлаждают.

Этот способ имеет спедуюшие сушественные недостатки. невозможно паять соедине- ния с неквпиппярным и неравномерным по ве- 2О личине пвяпьйым зазором, твк как при извпечении изделия из ванны с припоем поспедний находится в жидком состоянии, он не удерживается в паяпьном зазоре капипярными синами и вытекает; срввнитепьно низкое качество . 25 пайки при использовании припоев, химически взаимодействуюших с пвяным металлом, так квк высокая температура нагрева паяемой поверхности интенсифицирует процессы взаимодействия и способствует образованию хрупких проспоек значительной топшины.

Известен также способ пайки погружением в расппавпенный припой, по которому ° нв непаяемые поверхности издепия наносят зашитное покрытие; нагревают издепие с одновременной очисткой паяемых поверхностей до промежуточной температуры (например, до температуры цоспедующей термообработки); погружают издевке в рвсппавпенный припой о с температурой на 100-150 выше его температуры никвидус нагревают издепие в припое до температуры выше температуры ликвидус припоя на 30-50 С извлекают издепие из припоя и охлаждают . 2 .

Зтот способ также обпадвет сушественными недостатками: невозможно спаять соединение с бопьшим и неравномерным по вепичине паяпьным зазором, так как при извпечении издепия из ванны с припоем поспедний находится s жидком состоянии, нв удер575183

Способ пайки погружением, вкпючаюший нанесение зашитнога покрытия»а непаяемые поверхности, предваритепьный нагрев изделия с одновременной очисткой паяе мы х по 0 верхностей, погружение и нагрев в ванне с расплавленным припоем, о т и и ч аю шийся тем, что, с цепью повышения качества паяных соединений при некапиппярных неравномерных паяльных зазорах путем

55 замораживания припоя в зазорах до извлечения изделия из ванны, предварительный нагрев изделий производят до температуры смачивания, но меньшеи 0,9 температуры солидус припоя, а наг рев паяемого узла в

60 расппавпенном припое ведут до температуживается в зазоре кациппярными силами и

V вытекает; низкое качество пайки в случае использования припоев химически активных по отношению к паяемому метаплу, т.к. высокая температура нагрева изделия (а спедоватепьно и паяемых поверхностей) интенсифицирует процесс взаимодействия и способствует образованию проспоек значительной толщины целью изобретения является получение качественных паяных. соединений при некапиппярных неравномерных паяльных зазорах путем, замораживания припоя в паяемых зазорах до извлечения иэделий из ванны, Это достигается тем, что по предпагаемо- му способу предваритепьный. нагрев производят до температуры смачивания, но меньщеи

0,9 температуры сопидус припоя, а нагрев паяемого узпа в расплавленном припое ведут до температуры не выше 0,95 температурьг сопидус припоя.

Так как иэдепие перед погружением в расплавленный припой нагрето вьцие температуры смачивания паяемых поверхностей издепия припоем, то поспе погружения иэдепия в расппавпенный припой последний хорошо смачивает паяемые поверхности и раСтеJ кается по ним, заполняя паяльный зазор.

При этом теплота от жидкого припоя иыгрето« го выше температуры пиквидус отводится через @ паяемыеноверхности в изделие, имеющее 1емпературу ниже температуры затвердевания припоя. Граничные .споп жидкого припоя в паяльном зазоре затвердевают, происходит намораживание (кристаллизация) на обеих s 35 паяемых поверхностях, причем время выдержки изделия в ванне с припоем обеспечивает полное затвердевание припоя в зазоре. При массе изделия, з»ачитепьно превышаюшеймассу припоя в зазоре, теппоаккумупируюшая 4Q способность изделия достаточна, чтобы пог лотить всю теплоту перегреЬа и скрытую теплоту кристаппизации припоя в зазоре и полностью его "заморозить". В спучае, когда масса изделия мала, необходимо применять 45 холодильник, охлаждающий изделие в расппаве. Хоподипьником может быть, например, нанесенное на непаяемую поверхность вещество с температурой кипения, близкой к максимапьной температуре нагрева изделия.

Затвердевший припой не вытекает из зазора при извлечении издедия из ванны, что обеспечивает качественную пайку соединений с большими некапиллярными и неравномерными зазорами.

Использование более низких температур нагрева изделия в процессе пайки Ilo предлагаемому способу повышает его энергетическую эффективность цо сравнению с известными.

Способ осушествпяе1ся спедун сщим образом.

На непаяемые поверхности изделия наносят защитное покрытие, предотвращающее смачивание; нагревают изделие с одновременной очисткой паяемых поверхностей до температуры выше температуры смачивания и ниже 0,9 температуры сопидус припоя (нагрев во фпюсе, соли, металпе, эпектропите, печи, в тпеюшем разряде и т.п.); погружаю1 изделие в расплавленный припой с температурой выше температуры пиквидус припоя; нагрев изделия в припое ведут до температуры не выше 0,95 температуры сопидус припоя.

При пайке стали в качестве припоя испопьэовапась бронза марки Вр ОЦС 3-12-5.

Образцы собирались с зазорами 2,8 мм, 1,9 мм. Паяпись также образцы с переменным зазором от 2 до 4 мм на одном образце. Собранные под пайку образцы с указа»ными зазорами нагревались в расппаве буо ры с температурой 850 С в течение 25 ми», затем погружались в бронзу с температурой

1000 С. Время выдержки в бронзе равняпось 3 сек. В качестве защитного покрытия использовался серебристый графит иа связке из концентрата супьфитно-спиртовой барды.

В резупьтате получены паяные соединения с полностью заполненными зазорами во всех случаях. На наружных поверхнос:тях покрытий серебристым графитом бронзового слоя »ет, не имеется даже капель бронзы.

Предлагаемый способ обеспечивает получение качественных паяных соединений при пайке соединений с большими, неравномерными зазорами.

Формула изобретения

575.1 <3 (О(твавитепь 11, К<п1о BiHKoB

Текред С. Ьеца 1 .оррект< f< Е, Папп

Редактор Й. Ь род скан

Заказ 3024/H Тираж 1 207 11однисное

IIIIIIIIIIII I o<ó<<ëðñTâåííoã

1 1 3035, Москва, Ж- 35, Раун ская наб., д. 4/5

Филиал Г1ГИ1 Гlатент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 ры це выше 0,95 гемператуоы полипу.: нрипоя.

1! сточники информалии, приняты< Во вни<,<ание при экспертизе.

1. Петрунин И.

М. Металлургия, 2. Петрунин

М. Металлу ргия

Е, и др. 11фка металлов, 1973, <, 190

Е и лр. 11айка металлов, 1В-3, . 1вз, 1ее-1>1