Способ пайки деталей из разнородных материалов

(54)(57) СПОСОБ ПАЙРАЗНОРОДНЫХ МАТЕРИАЛвенного плоской херами 1 ДЕТАЛЕЙ ИЗОВ, преимущестческой подложк ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(7) Новосибирский электротнический институт(56) Авторское свидетельствУ 622596, кл. В 23 К 1/00,Авторское свидетельствоУ 539698 кл. В 23 К 1/00,.801215908 с металлическим основанием, при котором между соединяемыми деталямиразмещают прокладку из эластичного,смачиваемого припоем теплопроводящего материала с выступами и впадинами,и припой, производят нагревдо температуры пайки и охлаждение,отличающийся тем, что,с целью повышения работоспособ".ности паяных соединений путемснижения термомеханических напряжений, выступы и впадины выполняют в форме усеченных пирамид,чередующихся в продольном и поперечном направлениях относительноплоскости основания, а пайку производят по усеченным площадкам125908Изобретение относится к пайке, -в частности к способам пайки разнородных материалов, и может бытьиспользовано при соединении керамической подложки с основанием.Цель изобретения - повышение работоспособности паяных соединенийэа счет снижения термомеханическихнапряжений.На фиг. 1 изображено поперечное,сечение паяного соединения; нафиг. 2 - прокладка в изометрическойпроекции,Способ реализуют следующим образом.В зоне спая керамической подложки 1, покрытой металлизационнымслоем 2, с металлическим основанием3 помещена прокладка из эластичного,упругого, смачиваемого припоем итеплопроводящего материала с двухсторонним регулярным рельефом 4,выступы и впадины которого выполнены в форме усеченных пирамид,чередующихся в продольном и поперечном направлении (Фиг. 2),. Между ме-;таллизационным.слоем 2 подложки 1 ипрокладкой 4,а также междуоснованием3 и прокладкой 4 размещают припой(не показан). Собранные детали на"гревают до температуры пайки. Припой смачивает наземные поверхностидеталей и усеченные площадки прокладки, после чего следует охлаждение,Использование прокладки предложенной формы позволяет снизить термомеханическое напряжение не только засчет расчленения паяного шва наотдельные локальные участки, но и засчет расчленения паяного шва надве эоны (металлическое основание -прокладка, прокладка - керамическаяподложка) и деформации единичныхусеченных форм выпукло-вогнутогорельефа. Термомеханические напряжения при такой прокладке одинаковыв зависимости от формы опорных площадок по двум и более направлениям,т.е. практически иэотропны. Зри этомжесткость прокладки значйтельно меньше, чем у прокладки в виде гофраволнообразной формы, включая и сотовую, а значит, такая прокладка обеспечивает и лучшее снижение термомеханических напряжений. Способ осуществляют следующимобразом. 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 2На поверхность подложки изкерамики-поликора размером 30 х 48 хх 1,0 мм в вакууме последовательнонапыляют слои хрома (300 - 500 А),меди ( 7 - 8 мкм, затем гальванически осаждают слой золота (2 - 3 мкм)и облуживают олово-индиевым припоем ОИс использованием 107 ного спиртово-канифольного флюса.В качестве металлического основанияиспользуют пластины иэ алюминиевогосплава размером 30 х 48 хЗ мм, Указанное основание покрывают последовательно слоями никеля (15 мкм), меди(6 мкм 1 и сплавом олово-висмут (9 мкм)и облуживают легкоплавким припоем.Прокладку выполняют из фольгикрасной меди толщиной 200 мкм методом штамповки или прокатки с образованием двухстороннего регулярноговыпукло-вогнутого рельефа высотой1 мм в виде усеченных четырехугольных пирамид, опорные площадки которых 1,5 х 1,5 мм. Такую прокладку покрывают сплавом олово-висмут 7 - 9 мкм)а опорные площадки усеченных пирамид с обеих сторон облуживаютолово-индиевым припоем.Между подложкой и прокладкойпомещают фольгу припоя толщиной50 мкм, а сверху на прокладку накладывают металлическое основание.Пайку образцов производят в печиов атмосфере азота при 150 С сиспользованием 107 спиртовоканифольного флюса,Подложки из поликора, припаянныена метаплические основания из сплава данным способом, выдерживают1350-1400 термоциклов в диапазонеотемператур -60 - 120 С, в то времякак узлы, изготовленные известнымиспособами, выдержали 900 термоциклов. Благодаря тому, что прокладкавыполнена иэ красной меди, улучшается теплоотвод, т е. уменьшается тепловое сопротивление. Применение предлагаемого способа пайки обеспечивает снижение температуры тонкопленочного резистора с мощностью рассеяния 2 Вт на 50 - 60 С по сравнению со случаем использования перфорированной прокладки из силиконовойрезины.Изобретение позволяет обеспечить качественное и надежное соединение керамики с металлическимоснованием, работающих в условияхциклического изменения температур,1215908 Составитель Ф. КонопелькоРедактор Н. Пушненкова Техред Т.Тулик Корректор И.Муска Заказ 936/14 Тираж 1000 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва,.Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 снизить термомеханические напряже,ния, возникающие из-за разницы КТРна границах подложка - припойпрокладка и прокладка - припой -основание, за счет пластическойдеформации припоя в зоне спаев иза счет деформации боковых поверхностей элементов в виде усеченнныхформ регулярного выпукло-вогнутого рельефа при высоком теплоотводе и повышение производительности про-, цесса.Внедрение. предлагаемого способа 5 позволит снизить брак по растрескиванию подложек; повысить процент выхода годных изделий, качество сборки, надежность и производительность процесса.