Способ управления площадью растекания припоя по поверхности твердого тела

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик »942917 (6) ) Дополнительное к авт. свил-ву (22)Заявлено 23.11.79 (2!) 2862435/25-27 (51) М. Кл.

В 23 К 1/00 с присоединением заявки РЙ— (23) Приоритет—

Ркударстк««ый кам«тет

СССР ла делам «забрете«к«

«открыт«й

Опубликовано 15.07.82. Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 15.07.82 (53) УДК621.791.. 3 (088. 8) (72) Авторы изобретения

А. С. Хатажуков и Х. Б. Хоконов

Кабардино-Балкарский государственный (7l) Заявитель (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПЛОЩАДЬЮ РАСТЕКАНИЯ ПРИПОЯ

ПО ПОВЕРХНОСТИ ТВЕРДОГО ТЕЛА

Изобретение относится к технологии получения паяных соединений, в частности к способам управления процессами смачивания и растекания припоя по поверхности твердого тела при пайке.

Современное производство (электроника, машиностроение и др.) нуждаются в разработке новых способов получения надежных спаев, обладающих разнообразными физико-механическими и физико-химическими свойствами. Серьезной проблемой является эффективное управление площадью смачивания жидким припоем твердой поверхности. В одних случаях требуется ограничение площади растекания (при интенсивном смачивании), в других случаях, наоборот, получение максимальной площади контакта при заданном количестве при- зо поя.

Известны способы управления площадью растекания металлического расплава по поверхности твердого тела.

Для ограничения площади растекания жидкой металлической капли делаются или проволочные преграды из смачиваемого материала, или канавки вокруг капли, где задерживается избыточный расплав (1).

Однако ни один из,указанных способов не является универсальйым, т.е. позволяющим при необходимости не только ограничивать растекание, но и способствовать ему. Эти способы технически неудобны и могут приводить к разрушениям твердой поверхности или нарушениям состава межфазной границы.

Известен способ лужения и пайки, в котором используется взаимодействие магнитного и электрического полей дпя управления растекания припоя 52);

Однако при использовании известного способа эффект взаимодействия магнитного и электрического полей сводится к простому механическому выпячиванию бугорка над поверхностью расплава. Он не пригоден при пайке

94291

3 деталей электроники, например при пайке микросхем.

Цель изобретения — получение требуемой площади растекания припоя и увеличение прочности паяных соеди5 нений.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу управления площадью растекания припоя по поверхности твердого тела твердое тело с припоем .размещают в постоянном магнитном поле и подают электрический ток, последний пропускают через твердое тело в направлении, перпендикулярном направлению внешнего магнитно- 1 го поля.

B зависимости от взаимной ориентации векторов плотности электрического тока и индукции внешнего магнитного поля пондеромоторные силы, действующие на расплав, приводят к его принудительному стягиванию (уменьшению площади смачивания) либо принудительному растеканию.

На фиг. 1 показано растекание припоя; на фиг. 2 — принудительное стягивание припоя.

Установка состоит из постоянного магнита или электромагнита 1, между полюсами которого располагается под30 ложка 2 с жидким припоем 3 на поверхности. При выборе направлений векторов магнитной индукции В и плотности электрического тока 1, как показано на фиг. 1, пондемоторная сила F, действующая в направлении третьего перпендикуляра, приводит к принудительному растеканию припоя, а в случае, показанном на фиг. 2, к его принудительному стягиванию вплоть до точечного контакта. Постоянный электрический ток подводится непосредственно к твердой подложке, что исключает нежелательный контакт жидкого припоя с токовводами и другими инородными телами. При изменении направления электрического тока на обратное можно добиться не только улучшения растекания припоя, но и его ограничения при необходимости. Величина эффекта практически ограничивается лишь допустимыми значениями плотности электрического тока. При подведении к подложке переменного тока расстекание сопровождается колебаниями

7 4 расплава, способствующими получению более качественного спая.

Процесс принудительного растекания сопровождается поперечным электромассопереносом через межфазную границу, приводящим к активации межфазной границы., увеличению. адгезии расплава с подложкой и резкому снижению краевого угла. Последнее играет важное значение для снижения температуры пайки.

Предложенный способ управления площадью растекания металлических расллавов при пайке используют для управления растеканием жидкого олова и свинца по поверхности пластинок никеля. В магнитных полях напряженности 2000-100003 и при значениях плотности электрического тока, пропускаемого через никелевую пластинку с каплей расплава на поверхности, порядка 1 А/мм площадь растекания удается изменять в пределах от точечного контакта до тонкого сплошного слоя.

Способ универсален, прост в техническом исполнении и эффективен. Позволяет изменять площадь смачивания в широких пределах при возрастании прочности получаемых спаев за счет поперечного электромассопереноса в магнитном поле через межфазную границу.

Формула изобретения

Способ управления площадью растекания припоя по поверхности твердого тела, при котором твердое тело с припоем размещают в постоянном магнитном поле и подают электрический ток, отличающийся тем, что, с целью получения требуемой площади растекания припоя, увеличения прочности паяных соединений, электрический ток пропускают через твердое тело с припоем в направлении, перйендикулярном направлению внешнего магнитного поля.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР и 534319, кл. В 23 К 1/00, 14.06.74.

2. Авторское свидетельство СССР

N 338320, кл. В 23 K 1/06, 09.06.70 (прототип).

942917

ФиМ

Составитель Л..Абросимова

Редактор О. Колесникова Техред t ..Ìèãóíîâà Корректор E. Рошко

Тираж 1153 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 4960/16

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4