Способ пайки узлов электронной техники

 

Изобретение относится к производству изделий электронной техники, в частности к технологии пайки мелкоструктурных деталей, например сеток электронно-вакуумных приборов в активной среде с использованием электролитически осажденных припоев. Цельисключение дефектов в паяных соединениях и повышение выхода годных за счет обезгаживания зоны соединения в процессе пайки при использовании припоев золото-серебро или золотосеребро-медь. Наносят на поверхность одной из соединяемых деталей электролитическим методом сплав-припой системы золото-серебро или эолотосеребро-з олото и нагревают до температуры , пайки. При этом до 550- 600 С нагрев ведут со скоростью 15- 25 С/мин, выдерживают 10-15 мин, затем производит быстрый нагрев до температуры пайки со скоростью 100- 120 С/мин. Способ пайки мелкоструктурных сеток с медными держателями и коваровыми компенсаторами позволяет исключить дефекты пайки и увеличить выход годных узлов в 2-2,5 раза. 1 табл. , С (S (Л

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

2 533 А1 (19) (11) (51)4 В 23 К 1 00

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ / ", ц,, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4001318/25-27 (22) 06.01. 86 (46) 07.10 ° 88, Бюл. 8- 37 (72) Б.В.Маркин, Н.П.Литвиненко и А.В.Горохов (53) 621. 791. 3 (088, 8) (56) Welding ÓoUãnàl, 197 1, v. 50, Р 9, р. 641-646. (54) СПОСОБ ПАЙКИ УЗЛОВ ЭЛЕКТРОННОЙ

ТЕХНИКИ (57) Изобретение относится к производству изделий электронной техники, в частности к технологии пайки мелкоструктурных деталей, например сеток электронно"вакуумных приборов в активной среде с использованием электролитически осажденных припоев. Цель— исключение дефектов в паяных соединениях и повышение выхода годных за счет обезгаживания зоны соединения в процессе пайки при использовании припоев золото-серебро или золотосеребро-медь. Наносят на поверхность одной из соединяемых деталей электролитическим методом сплав-припой системы золото-серебро или золотосеребро-золото и нагревают до температуры пайки. При этом до 550600 С нагрев ведут со скоростью 1525 С/мин, выдерживают 10-15 мин, затем производит быстрый нагрев до температуры пайки со скоростью 100120 С/мин. Способ пайки мелкоструктурных сеток с медными держателями и коваровыми компенсаторами позволяет исключить дефекты пайки и увеличить выход годных узлов в 2-2,5 раза. 1 табл.

1428533

Изобретение относится к производству изделий электронной техники, в частности к технологии пайки мелкоструктурных деталей, например сеток элентровакуумных приборов в активной среде с использованием электролитически осажденных припоев.

Цель изобретения — исключение дефектов в паяных соединениях и повышение выхода годных узлов эа счет обезгаживания зоны соединения в процессе пайки при использовании припоев. системы золото-серебро или золото-серебро-медь. 15

Сущность изобретения заключается в том, что на поверхность одной из соединяемых деталей электролитическим методом наносят сплав-припой, например золото-серебро, и нагревают до 20 температуры пайки, при этом до 550600 С ее повышают со скоростью 1525 С/мин, выдерживают 10-15 мин, затем производят быстрый нагрев до температуры пайки со скоростью 100- 25

120 С/ í.

При нагреве в водороде до 550600 С и вьдержке при этой температуре из покрытия интенсивно выделяются все газообразующие примеси. Медленный 39 подьем температуры обеспечивает экстракцию примесей без нарушения сплошности покрытия, не приводит к изменению его состава эа счет взаимодействия припоя Au Ag с материалом паяемых деталей и исключает интенсивное испарение. Более высокая скорость нагрева сопровождается интенсивным газовьделением с явно выраженной пузырьковой стадией, приводящей к нарушению.сплошности и отслаиванию (или полному разрушению) покрытия.

Нагрев íà I ступени со скоростью менее 10 С/мин значительно удлиняет процесс, снижая его экономические показатели. Последующий форсированный нагрев необходим„ чтобы исключить образование тройного твердого раствора системы Au — Ag — Cu, который привоГ дит к изменению состава припоя и по4 Q вышению температуры плавления припояпокрытия.

При опробировании данного способа пайки установлено, что в процессе нагрева и вьдержки на первой ступени, 55 происходит обезгаживание покрытия и дефектность спая полностью исключается.

Пример 1. Пайку компенсаторов, изготовленных из ковара марки, 29НК, осуществляют следующим образом.

На очищенные химическим травлением и отжигом компенсаторы наносят гальваническим путем из цианистых растворов двухслойное покрытие иэ меди толщиной 1-5 мкм и затем из сплава золото-серебро толщиной 2 мкм. После нарезки и ультразвуковой очистки пазов (ширина 14 мкм, глубина 200 мкм) в них укладывают сеточные элементы из плющенки BP-20 толщиной 10 мкм.

Процесс пайки осуществляют в две ступени в малогабаритной печи в водороде с точкой росы минус 50-60 С.

Пример 2. Пайку медных держателей осуществляют аналогично примеру 1, но на детали осаждают только Au — Ag-ное покрытие толщиной

4 мкм . Пайку производят также в малоинерционной, малогабаритной печи в водороде с точкой росы минус 5060 С.

Режимы и результаты пайки приведены в таблице (опыты 4 и 9 и 13-17— запредельные значения), Применение данного способа при пайке мелкоструктурных сеток с медными держателями и коваровыми компенсаторами позволяет увеличить выход годных узлов в 2-2,5 раза при исключении дефектов.

Способ осуществляют без применения нового и модернизации существующего оборудования.

Формула и з о б р е т е н и я

Способ пайки узлов электронной техники, включающий двухстадийный нагрев паяемых деталей сначала до температуры ниже температуры пайки, вьдержку и последующий нагрев до температуры пайки, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью исключения дефектов в паяных соединениях и повышения выхода годных узлов за счет обезгаживания зоны соединения B процессе пайки при использовании припоев системы золото — серебро или золото— серебро — медь, нагрев на первой ступени до температурЪ| 550-600 С ведут со скоростью 15-25 С/мин с вьдержкой

10-15 мин и последующий нагрев на второй ступени до температуры пайки о ведут со скоростью 100-120 С/мин, 1428533

II ступень

I ступень

Качество паяных узлов

Опыт

Температура, С

Темпера- Время вытура, С держки, мин

Скорость подъема, С ин

Скорость подъема, С/мин ) Компенсатор, покрытие Cu-Au-Ag

10 100 940

550

Спай без дефектов"

600

100 940

120 940

То же

25

550

50 960

600

Спай с дефектами ""

120 940

100 950

130 970

130. 960

80 970

600

То же

30 550

650

10

500

650

20

Держатель, покрытие Au-Ag

550 10 100 940

10

Спай без дефектов

600

120 . 930

100 935

80 960

То же

550

15

550

35

Спай с дефекTRMEI КМ

940

100

600

10.То же

130 950

100 960

50 960

650

10

500

16

650

17 х

Потемнение покрытия после пайки, повьппение температуры начала плавления припоя-покрытия, появление отдельных мелких пузырьков.

XX

Непропаи, натекание припоя на сетки, повышенная температура начала плавления припоя-покрытия, отслаивание, шелушение покрытия; черные налеты на поверхности пайки, ярко выраженная стадия образования пузырьков в покрытии,