| Проводник | Пленка | Температура в месте сварки, К | Удельное давление на пуансон, х10, Н/м | Время сварки, с | Относительная деформация, % |
| Золото, 40 мкм | Золото, никель | 673 - 693 | 4-7 | 0,1 - 0.5 | 50-60 |
| Алюминий 40 мкм | Золото, алюминий | 723 - 823 | 1,5-4 | 0,1 - 0.5 | 60-70 |
| Медь, 40-100 мкм | Никель, золото | 793 - 973 | 6-10 | 0,2 - 1.0 | 50-60 |
Для присоединения проволочных выводов из золота и меди к контактным площадкам МСБ и ячеек часто используется бесфлюсовая пайка мягкими припоями, для чего контактные площадки предварительно обслуживаются.
В случае применения флюсовой пайки, когда облуживание контактных площадок невозможно, нецелесообразно использование реакционно-способных флюсов; даже такие соединения, как канифоль и спиртовой раствор на ее основе, часто нежелательны для применения. В такой же степени неприемлемы глицерино-кислотные флюсы (муравьиная и уксусная кислоты). Во всех случаях применения флюсовой пайки необходима тщательная очистка и даже отмывка мест соединений. Для уменьшения скорости растворения пленки металла в припое в его состав вводят материал пленки.
При пайке проводников на подложки микросборок и ячеек наиболее широко используется метод импульсного косвенного нагрева с подачей импульса тока от заряженного конденсатора (время разряда 6 мс, емкость конденсатора 300-350 мкФ).
Присоединение золотых проводников к контактным площадкам на полиимидной пленке производится как термокомпрессионной сваркой, так и пайкой. Однако при этом недопустимо даже кратковременное превышение температуры в зоне присоединения свыше 450°С, иначе вследствие локальной деструкции поверхности происходит отслоение контактных площадок.
Таким образом, для сварки на полиимиде существует область значений выделяемой мощности и время импульса, когда прочность на отрыв соединений максимальна: при малой выделяемой мощности ее недостаточно для создания необходимой температуры при сварке; при значительной выделяемой мощности температура в месте контакта превышает 450°С, и вследствие деструкции полиимида происходит разрушение поверхности платы и отслоение контактной площадки. Аналогичные рассуждения можно привести для анализа зависимости от времени импульса. Усилие разрыва при сварке золотой проволоки диаметром 40 мкм с контактной площадкой 200 х 200 мм на полиимиде составляет не менее 100 мН при косвенном импульсном нагреве и 140 мН при односторонней контактной сварке.
При сварке на анодированный алюминий чрезвычайно важно, чтобы во время процесса не образовалось трещин, а это значит, что ни температура, ни давление на пуансон не должны превышать допустимые значения. Критические значения давления лежат в области (3-10)×10 Н/м, при большем значении контактные напряжения, возникающие при сварке (которые в любом случае снижают критическую температуру), приведут к возникновению трещин в оксидном слое LIC.
Домашнее задание
1. Ознакомиться с операциями сборки и монтажа функциональной ячейки согласно описанию и нарисовать структурную схему ТП изготовления функциональной ячейки на МПКП, включая ТП изготовления самой МПКП.
2. Зафиксировать в конспекте основные преимущества полиимидной пленки и ее особенности.
3. Подготовить форму таблицы 4.
4. Подготовить ответы на контрольные вопросы.
Лабораторное задание
1. Изучить технологические операции при изготовлении МПКП и изготовлении ФЯ на этой МПКП и последовательность операций на макетных образцах, описав их в отчете.
2. Заполнить форму табл. 4 по результатам изучения образцов.
3. Составить отчет (в соответствии с требованиями к отчету), отразив в выводах наиболее перспективные процессы сборки и монтажа ФЯ.
Макетные образцы к работе
Для выполнения работы используется кассета с макетными образцами, представляющими собой различные заготовки для МПКП, взятые на разных этапах ее изготовления, готовая МПКП и готовая ФЯ, смонтированная на МПКП.
Примечание. При работе с макетными образцами необходимо предварительно надеть на три основных пальца каждой руки напальчники.
Порядок выполнения работы
Получить допуск к выполнению работы; получить у лаборанта кассету с макетными образцами и указания лаборанта, касающиеся рабочего места. На рабочем месте извлечь макетные образцы из кассеты и расположить их в соответствии с правильной последовательностью выполнения операций по изготовлению МПКП и ФЯ; определить, предварительно из какой операции взят образец.
Проверить правильность выбранной последовательности операций с привлечением преподавателя.
Заполнить форму табл. 4 по результатам изучения макетных образцов, теоретических сведений, изложенных в описании данной работы, включая приложение к ней, а также рекомендуемой литературы.
Сформулировать выводы к работе, отразив в них перспективные способы сборки и монтажа, приемлемые для изготовления данной ФЯ.
Форма таблицы 4
