BJELORUSKO DRŽAVNO SVEUČILIŠTE INFORMACIJSKIH ZNANOSTI I RADIOELEKTRONIKE
Zavod za elektroničko strojarstvo i tehnologiju
ESEJ
na temu:
"Priprema za razvoj tehničkog procesa za montažu elektronsko-optičkih sustava"
MINSK, 2008
Prije razvoja procesa montaže potrebna je analiza tehnički podaci(TU) za uređaj uključen u komplet dokumentacije za uređaj zajedno s albumom crteža, tehničkim opisom i putovnicom. Analiza specifikacija je prva faza tehnološke pripreme za proizvodnju uređaja. Specifikacije pokazuju u kojim uvjetima uređaj mora raditi, koje glavne karakteristike mora imati i koji je način provjere usklađenosti glavnih karakteristika uređaja sa zahtjevima specifikacije.
Specifikacije mogu sadržavati direktivne preporuke o metodama i sredstvima kontrole izlaznih parametara uređaja, kao i naznaku: promjenom kojih karakteristika i elemenata je preporučljivo regulirati određene parametre uređaja.
TU ima sljedeće tipične odjeljke:
- definicija i svrha;
- cjelovitost i povezanost s crtežima;
- tehnički zahtjevi;
- označavanje i žigosanje;
- redoslijed podnošenja i prihvaćanja;
- prijemna ispitivanja;
- periodična kontrolna ispitivanja;
- pakiranje, označavanje ambalaže, skladištenje u skladištima i transport;
- Dodatak.
Odjeljak "Definicija i svrha" pokazuje koji su uređaji obuhvaćeni TU i u koji ACS su ti uređaji uključeni.
Odjeljak "Tehnički zahtjevi" navodi glavne tehničke zahtjeve za uređaj.
U odjeljku "Prihvatna ispitivanja" navedeni su redoslijed, opseg i način primopredajnih ispitivanja uređaja.
Za provjeru usklađenosti proizvedenih uređaja sa svim zahtjevima iz odjeljka "Tehnički zahtjevi" daju se kontrolna ispitivanja male serije uređaja.
U rubrici „Kontrolni testovi“ navedeni su podaci o učestalosti, redoslijedu, obujmu i načinima kontrolnih testova u skladu s individualni zahtjevi.
Odjeljak "Tehnički zahtjevi" sadrži i opće zahtjeve za sve uređaje ili blokove i posebne zahtjeve koji su specifični samo za ovu vrstu uređaja ili bloka. Do Opći zahtjevi odnositi se:
- usklađenost dizajna s crtežima;
- izgled;
- kupljeni proizvodi i materijali;
- karakteristike napajanja;
- temperaturni interval rada;
- otpor električne izolacije;
- omski otpor izolacije;
- otpornost na vibracije;
- otpornost na linearna ubrzanja;
- otpornost na udarna opterećenja;
- garantni rok.
Jedan od glavnih specifičnih zahtjeva koji je svojstven samo ovoj vrsti uređaja jesu njegove mjeriteljske karakteristike normalizirane u skladu s GOST 8.009.
Sukladnost uređaja s tehničkim zahtjevima utvrđuje se primopredajnim ispitivanjima. Sukladnost s određenim zahtjevima može se utvrditi samo kao rezultat povremenih kontrolnih ispitivanja, uključujući ispitivanje izlaza. garantni rok usluge. Stoga se male serije instrumenata podvrgavaju ovom ispitivanju.
Određivanje pokazatelja proizvodnosti dizajna instrumenata
Tehnološki je takav proizvod koji, podložan ispunjenju tehnički zahtjevi praktičniji u radu i omogućuje, uz danu serijsku proizvodnju, proizvodnju sa minimalni trošak rada, materijala i s najmanjim proizvodnim ciklusom.
Polazeći od ove odredbe, razvija se metodologija za određivanje pokazatelja proizvodnosti dizajna uređaja. Glavna ideja metodologije je da tehnološki dizajn proizvoda osigurava najveću produktivnost rada, smanjenje troškova i smanjenje vremena projektiranja, tehnološka obuka proizvodnja, proizvodnja, Održavanje i popravak proizvoda uz osiguranje njegove potrebne kvalitete.
Pokazatelji proizvodnosti koriste se za:
a) kvantitativnu procjenu proizvodnosti dizajna uređaja prije prijenosa na masovna proizvodnja;
b) upute projektantima o zahtjevima proizvodnosti pri izdavanju zadatka za projektiranje novog uređaja.
Tablica rezultata sadrži:
a) osnovni parcijalni koeficijenti, koji uključuju koeficijente razvijenosti K osv, unifikacija dijelova K k.d. i unifikacija materijala ;
b) kompleksni koeficijent obradivosti K tehn.
Izrazi za određivanje vrijednosti svih parcijalnih pokazatelja obradivosti trebali bi težiti 1 za "idealni" uređaj; stvarne vrijednosti parcijalnih pokazatelja obradivosti K trebaju biti unutar
0
stol 1
| Ukupan broj dijelova (bez pričvrsnih elemenata) | Uključujući | Broj pričvrsnih elemenata |
|||
| vlastiti | posuđeno | standard | kupljeno |
||
| | | | | | |
| | | | | | |
Na primjer: lamela statora elektromotora je jedna stavka (n=1), a ukupan broj lamela statora u elektromotoru je 25 (N=25).
Koeficijenti ovladavanja uređajem i objedinjavanje njegovih dijelova određuju se formulama:
;
;
gdje N ST, N ZM, N p, N Σ - broj standardnih, posuđenih, kupljenih i ukupni broj dijelova u uređaju; n Σ , n kr - broj stavki i broj stavki pričvrsnih elemenata u uređaju.
Bilješke:
1. Standardni dijelovi uključuju dijelove obuhvaćene GOST i OST, industrijskim standardom.
2. Posuđeni dijelovi uključuju dijelove preuzete iz drugih sličnih razvoja i dijelove proizvedene prema standardima poduzeća (STP).
3. Vlastiti dijelovi su dijelovi koji se koriste samo u ovom uređaju i za koje su izrađeni nacrti u projektu za uređaj.
4. Sklopne jedinice dobivene prešanjem ili prešanjem iz plastičnih masa uzimaju se kao jedan dio.
5. Pričvršćivači uključuju matice, vijke, svornjake, zakovice, itd., kao i montažne žice, robne marke, izolacijske brtve itd.
Koeficijent unifikacije materijala K s.m. određuje se samo za vlastite dijelove uređaja prema formuli
,
gdje je - broj veličina materijala za izradu vlastitih dijelova uređaja; - ukupan broj naziva vlastitih dijelova uređaja.
Veličina razreda određena je markom materijala i određujućom veličinom. Za definiciju je napravljeno u tab. 2.
tablica 2
| Kol | Metali | plastike | Keramika | Iznos |
||
| crno | obojen | dragocjen |
||||
| Veličine materijala | sredina | sc | Sd | Sn | SC | SΣ |
| vlastitih dijelova | nh | nc | nd | nn | nK | nΣ |
Da bi se utvrdile kontrolne vrijednosti kompleksnog koeficijenta proizvodnosti i njegovih komponenti osnovnih parcijalnih koeficijenata proizvodnosti, prihvatljivih za proizvode masovne proizvodnje, u tablici. Tablica 3 prikazuje dopuštene minimalne vrijednosti ovih pokazatelja, sastavljene na temelju generalizacije statističkih podataka iz analize obradivosti dizajna elektromehaničkih uređaja i funkcionalnih uređaja i funkcionalnih elemenata.
Tablica 3
| Ktechn | Kosv | Q.d. | Sperma. |
| 0,45 | 0,70 | 0,80 | 0,80 |
Izrada tehnoloških shema montaže.
4.1. Sastavljanje proizvoda vremenski je diskretan proces koji se sastoji od zasebnih prijelaza. Prijelaz - najmanji završeni dio tehnološkog procesa, koji se obavlja bez prekida u vremenu. Uređen skup prijelaza tvori operaciju sklapanja.
4.2. Prva faza u razvoju procesa montaže rute je izrada dijagrama toka montaže.
Proces sastavljanja složenog proizvoda sastoji se od operacija koje se izvode ne samo uzastopno, već i paralelno, a ponekad i ciklusima. Dijagram toka montaže je grafička interpretacija takvog procesa. Najjasnije i najpotpunije odražavaju tehnološki proces sastavljanja kruga s osnovnim dijelom. Pri izradi tehnološke sheme sklopa koriste se simboli prikazani u tablici 1. četiri.
Tablica 4
| Oznaka | Element |
|||||
| | Materijal |
|||||
| | Detalj |
|||||
| montažna jedinica |
|||||
| SHAPE \* MERGEFORMAT | operacija montaže |
|||||
| SHAPE \* MERGEFORMAT | Operacija podešavanja |
|||||
| SHAPE \* MERGEFORMAT | Operacija podešavanja |
|||||
| | Kupnja predmeta |
|||||
| | Montaža ili Kyu učvršćenje |
|||||
| | Element odabran tijekom djelomičnog rastavljanja ili sastavljanja |
|||||
| SHAPE \* MERGEFORMAT | Crta smjera montaže |
|||||
| SHAPE \* MERGEFORMAT | operacija montaže |
Sl. 1. Jedna od opcija za tehnološku shemu montaže.
Pravila za izradu shema tehnoloških sklopova
1. Na glavnoj slici elementa u donjoj polovici označen je broj položaja prema crtežu; u gornjoj polovici - broj identičnih elemenata. Na uvjetnoj slici materijala naznačena je marka materijala. Kupljeni predmeti su šrafirani u gornjoj polovici.
2. Tehnološka shema sklopa počinje slikom osnovnog dijela ili osnovne sklopne jedinice, koja u ovom dizajnu igra ulogu tijela ili baze, a završava slikom sastavljenog proizvoda.
3. Montažne jedinice ili dijelovi sastavljeni u isto vrijeme su pričvršćeni na montažne trake na ovom mjestu.
4. Nekoliko dijelova ili montažnih jedinica ugrađenih nakon njihove prethodne montaže, ali bez formiranja montažne jedinice, pričvršćuju se na dodatnu montažnu liniju redoslijedom njihovog povezivanja; dodatna montažna linija dovodi se do glavne na mjestu rada, na kojoj se formira montažna jedinica s ostalim elementima proizvoda.
5. Montažna jedinica formirana paralelno s glavnim proizvodom izgrađena je na dodatnoj montažnoj liniji; a dodatna montažna linija se dovodi do glavne na mjestu montaže ove montažne jedinice s glavnim proizvodom.
6. Strelica pokazuje smjer montaže. S djelomičnim rastavljanjem, strelica pokazuje od operacije do elementa.
7. Znakovi kontrole i podešavanja dovode se na montažnu traku neposredno nakon montažne jedinice u odnosu na koju su proizvedeni.
8. Definirajući promjer znaka je 10 mm. Slika prikazuje primjer dijagrama toka montaže.
Razvoj procesa montaže
Za razvoj tehnoloških procesa montaže potrebno je imati početne informacije, koje su prema GOST 14.303-73 podijeljene na:
- Osnovni, temeljni;
- vodeći;
- referenca.
Osnovni, temeljni informacije uključuju podatke sadržane u projektnoj dokumentaciji za proizvod i programu izdavanja za ovaj proizvod.
Vodeći informacije uključuju podatke sadržane u:
- norme svih razina za tehnološke procese i metode njihovog upravljanja, opreme i alata;
- dokumentacija za tipske i perspektivne tehnološke procese;
- upute za proizvodnju.
Referenca informacije uključuju podatke sadržane u katalozima i vrstama progresivne opreme, referentne knjige, izvješća o istraživanju i razvoju itd.
Razvoj tehnološkog procesa započinje izradom tehnološkog puta koji se temelji na tehnološkoj shemi montaže i daje definiciju, sadržaj operacija i korištenu tehnološku opremu.
Razvoj operativnog tehnološkog procesa montaže uključuje skup međusobno povezanih radova
- određivanje sadržaja i redoslijeda operacija;
- određivanje, izbor i naručivanje novih sredstava tehnološke opreme (uključujući sredstva kontrole i ispitivanja);
- regulacija procesa;
- utvrđivanje organizacijskih oblika za provođenje tehnološkog procesa;
- evidentiranje radne dokumentacije za tehnološke procese.
Informacijska osnova za razvoj tehnoloških procesa su tipski tehnološki procesi montaže konstrukcijskih i tehnološki srodnih proizvoda.
Projektiranje tehnološke opreme i specijalizirane opreme
Automatski sustavi i mjerni kompleksi koji se koriste za navigaciju, stabilizaciju i druge vrste upravljanja sastoje se od različitih dijelova, mehaničkih, magnetskih i drugih uređaja, električnih elemenata, induktivnih elemenata, složenih elektroničkih funkcionalnih uređaja stvorenih na temelju mikroelektronike.
Raznolikost ovih dijelova i sklopnih jedinica, visoki zahtjevi za točnošću, resursima i vremenom spremnosti proizvoda, stalno rastući zahtjevi za produktivnošću i kvalitetom proizvoda zahtijevaju opremanje radionica poduzeća za izradu instrumenata posebnom visokopreciznom opremom i alatom.
Dio ove opreme i alata proizvode poduzeća za izradu alata i strojeva, a drugi dio (specijalizirani) dizajniran je i proizveden u poduzećima za izradu instrumenata.
Sva oprema koja se koristi za montažu, podešavanje i ispitivanje može se podijeliti u sljedeće skupine.
I. Skupina opreme opće namjene: vibracijska postolja, udarni strojevi, centrifuge, toplinske vakuumske komore, postolja za transport tereta, komore za prašinu, komore za sunčevo zračenje, komore za maglu, higrostati, oprema za provjeru električnih parametara elemenata (otpor izolacije). , električna čvrstoća, kapacitivnost itd.), oprema za ispitivanje frekvencijskih karakteristika proizvoda (analizator frekvencijskog spektra), univerzalna oprema za praćenje linearnih i kutnih veličina, montažne preše.
II. Skupina opreme koja se koristi neposredno u procesu montaže: instalacije za vakuumsku impregnaciju, instalacije za sušenje toplinskim zračenjem, instalacije za pranje dijelova prije montaže, instalacije za kompletiranje nosača prije montaže (instalacije za provjeru momenta trenja, krutosti elemenata, kontaktnog kuta ili frekvencije). karakteristike nosača, toplinske karakteristike nosača), instalacije za statičko i dinamičko uravnoteženje, instalacije za statičko i dinamičko uravnoteženje, instalacije za punjenje uređaja tekućinama i plinovima, instalacije za namatanje elemenata s namotima opće namjene, instalacije za flash elemente memorijskih uređaja, instalacije za oblikovanje izvoda električnih elemenata, instalacije za polaganje električnih elemenata na negativne ploče, instalacije za automatsko lemljenje električnih elemenata i kontrolu načina lemljenja, vakuumske instalacije za otplinjavanje elemenata tijekom montaže, instalacije za demagnetiziranje elemenata, instalacije za kontrolu parametara zupčanika i dr. . i montaža, instalacije za zavarivanje, instalacije za demagnetiziranje dijelova i dr.
III. Skupina opreme za kontrolu i ispitivanje: poluautomatske i automatske instalacije za nadzor sklopnih električnih i elektroničkih elemenata proizvoda, instalacije za podešavanje, ocjenjivanje i ovjeravanje električnih mjernih instrumenata, instalacije i postolja za podešavanje, ispitivanje, uklanjanje statičkih i dinamičkih karakteristika električnih i elektroničkih funkcionalnih elemenata proizvoda, instalacije za podešavanje i ispitivanje hidrauličkih i pneumatskih uređaja proizvoda, instalacije za provjeru gubitaka trenja u mjenjačima, instalacije za nadzor kinematičke točnosti mjenjača, stolovi i instalacije za ispitivanje i podešavanje navigacijskih i stabilizacijskih uređaja .
Izbor tehnološke opreme vrši se u skladu sa zahtjevima GOST 14.301 i uzimajući u obzir:
- vrsta proizvodnje i njezina organizacijska struktura;
- vrstu proizvoda i program izdavanja;
- prirodu namjeravane tehnologije;
- maksimalno korištenje raspoloživog standardnog alata i opreme.
Posebna tehnološka oprema projektirana je na temelju korištenja standardnih dijelova i montažnih jedinica.
Ispitni alati moraju imati uređaje koji reproduciraju različite učinke na ispitivani proizvod, te uređaje koji mjere parametre ispitivanog proizvoda. Značajke točnosti ovih dviju skupina uređaja ispitne opreme moraju biti međusobno naznačene.
U proizvodnji radio-elektroničke opreme koja se temelji na mikroelektronici, postavljaju se posebni zahtjevi za povezivanje mikroelemenata unutar mikro krugova, kao i za ugradnju mikro krugova u čvorove i blokove.
Metode montaže, lemljenja i zavarivanja koje se koriste u proizvodnji mikrokrugova razlikuju se od metoda koje se koriste u proizvodnji funkcionalnih jedinica i mikromodula. To je zbog činjenice da većina poluvodičkih materijala i dielektričnih podloga izrađenih od keramike i stakla ima nisku toplinsku vodljivost, usku zonu plastičnosti i nisku otpornost na toplinska i mehanička naprezanja.
Poluvodički integrirani krugovi, za razliku od tankoslojnih, imaju red veličine veću rezoluciju uzorka, što omogućuje povećanje gustoće postavljanja mikroelemenata (tj. Povećanje stupnja integracije). U usporedbi s integriranim krugovima s debelim filmom, stupanj integracije je više od sto puta veći.
Unutarnja montaža bilo kojeg mikro kruga uključuje tehnološke operacije za ugradnju i pričvršćivanje jednog ili više mikro krugova u paketu i povezivanje unutar kruga. Za montažu i ugradnju mikro krugova koriste se različite instalacije. Tako se za montažu kristala poluvodičkih integriranih sklopova veličine od 0,6 x 0,6 do 1,8 x 1,8 mm koristi instalacija EM-438A, a za montažu više kristala u jedno kućište koristi se instalacija EM-445. Pričvršćivanje čipa čipa vrši se lemljenjem ili lijepljenjem.
Veze unutar mikro kruga između kontaktnih jastučića mikro kruga nataloženih na kristalima i terminala njegovog kućišta izrađuju se pomoću žičanih skakača, koji su bakrene, aluminijske i zlatne mikrožice debljine od 8 do 60 mikrona.
Ovisno o kombinaciji upotrijebljenih materijala i dizajnu izvoda, pri sastavljanju mikro krugova za spajanje se koristi mikrozavarivanje (termokompresija, ultrazvučno, kontakt, elektronski snop, laser) ili mikrolemljenje.
Najviše se koriste termokompresijsko i ultrazvučno mikrozavarivanje i mikrolemljenje.
Termokompresijsko mikrozavarivanje Sastoji se od istovremenog utjecaja na zavarene metale tlaka i povišene temperature. Metali koji se spajaju zagrijavaju se na određenu temperaturu (početak rekristalizacije), pri kojoj i pri malom opterećenju počinje prianjanje (difuzija) metalnih površina očišćenih od oksida. Ova metoda omogućuje spajanje električnih vodova debljine ne više od nekoliko desetaka mikrona na kontaktne površine kristala, čije dimenzije ne prelaze 20...50 mikrona. U procesu spajanja, aluminijska ili zlatna mikrožica se nanosi na poluvodički kristal i pritisne zagrijanom šipkom.
Glavni parametri koji određuju način termokompresijskog mikrozavarivanja su specifični tlak, temperatura zagrijavanja i vrijeme zavarivanja.
Kod termokompresijskog mikrozavarivanja potrebna je pažljiva kontrola ovih parametara.
Opseg termokompresijskog mikrozavarivanja je vrlo širok. To je glavna metoda spajanja vodova na poluvodičke kristale; također se koristi za spajanje žičanih mikrovodiča na raspršene jastučiće mikrosklopova, za ugradnju LSI-ja i mikrosklopova. Uz pomoć termokompresijskog mikrozavarivanja provodi se grupno zavarivanje mikrokrugova s ravnim izvodima, kao i precizno mikrozavarivanje elemenata s minimalnom debljinom vodiča (do 5 mikrona).
Ultrazvučno mikrozavarivanje omogućuje dobivanje pouzdane veze metala s oksidnim površinama kristala s minimalnim toplinskim učinkom na strukturu toplinski osjetljivih elemenata mikro krugova. Ova vrsta mikrozavarivanja koristi se za spajanje metala različite električne i toplinske vodljivosti, kao i za spajanje metala s keramikom i staklom.
Domaća industrija proizvodi ultrazvučne instalacije za pričvršćivanje mikrožice ili mikrotrake (promjera do 60 mikrona) izrađene od aluminija i zlata na kristale poluvodičkih mikro krugova, za ugradnju mikro krugova u kućište, kao i za sastavljanje LSI i mikrosklopova.
Oprema za montažu poluvodičkih uređaja i mikrokrugova ultrazvučnim mikrozavarivanjem sastoji se od jedinice za ultrazvučno zavarivanje, čiji se princip temelji na pobuđivanju mehaničkih vibracija ultrazvučne frekvencije pomoću pretvornika na mjestu dijelova koji se zavaruju, i uređaja za fiksiranje mikro kruga.
Magnetostrikcijski i piezoelektrični uređaji koriste se kao pretvarači električne energije u mehaničke vibracije.
Kod ultrazvučnog zavarivanja nastaje trajna veza metala kao rezultat kombiniranog učinka mehaničkih vibracija frekvencije od 15 ... 60 kHz na dijelove, relativno malih tlačnih sila i toplinskog učinka koji prati zavarivanje. Kao rezultat toga, u zavarenoj zoni pojavljuje se lagana plastična deformacija, što osigurava pouzdano spajanje dijelova.
Posljednjih godina, kombinirana metoda koja se temelji na toplinskoj kompresiji s neizravnim pulsnim zagrijavanjem i superpozicijom ultrazvučnih vibracija široko se koristi za montažu mikro krugova.
mikro lemljenje može se izvesti mekim i tvrdim lemovima. Glavne prednosti mikrolemljenja su njegova relativna jednostavnost i mogućnost spajanja dijelova složene konfiguracije, što je teško izvesti mikrozavarivanjem.
Do meki lemovi uključuju legure kositra i olova, indija i galija, kositra i bizmuta, koje imaju nisko talište (obično 140 ... 210 ° C). Ovi lemovi se najčešće koriste za lemljenje u integriranim krugovima.
Kod mikrolemljenja mikro krugova mekim lemovima, metali koji se spajaju moraju biti metalurški i kemijski kompatibilni, ne smiju stvarati legure s visokim otporom i intermetalne krte spojeve na kontaktnoj točki; Lem mora biti inertan na radnoj temperaturi kruga i potpuno uklonjen iz spoja i okolne površine.
Za tvrde (visoke temperature) lemove uključuju legure na bazi srebra PSr45 i PSr50, s talištem do 450 ... 600 ° C. Ovi se lemovi koriste za brtvljenje paketa mikro krugova, za spajanje srebrnih ili posrebrenih dijelova (budući da kositar-olovni lemovi otapaju značajnu količinu srebra, mijenjajući karakteristike kontakta) itd.
Trenutno su razvijene visokotehnološke metode mikrolemljenja. Jedna od tih metoda je mikrolemljenje u atmosferi vrućeg (do 400 °C) inertnog plina ili vodika, pri čemu se prethodno pokositreno područje upuhuje iz minijaturnih mlaznica mlazom vrućeg plina. Ova metoda osigurava visoku produktivnost, osim toga, eliminira upotrebu fluksa.
Postupak lemljenja je pojednostavljen korištenjem doziranog lema u obliku tableta ili paste koji se prethodno nanosi na spojeve. Ova metoda omogućuje točnu kontrolu količine topline na mjestu zavarivanja, a pri korištenju alata za automatizaciju omogućuje podešavanje vremena protoka struje i njegove veličine.
Mehanizirano mikrolemljenje karakteriziraju koračni pokreti alata za lemljenje, koji se obično izvode prema programu, i pritiskanje lemnog spoja alatom tijekom lemljenja. Automatizacija procesa lemljenja pri spajanju integriranih krugova na ploču, uz povećanje produktivnosti rada, osigurava povećanje kvalitete spojeva.
Struktura procesa montaže.
Operacije montaže i ugradnje najvažnije su u tehnološkom procesu proizvodnje elektroničkih komponenti, budući da odlučujuće utječu na tehničke karakteristike proizvoda i visoko su radno intenzivne (i do 50-60% ukupnog intenziteta rada proizvodnje). Istodobno, udio pripreme IOP-a za ugradnju je oko
10%, instalacije - više od 20%, lemljenje - 30%. Automatizacija i mehanizacija ovih grupa operacija daje najveći učinak u smanjenju složenosti izrade proizvoda. Glavni načini poboljšanja učinkovitosti su: korištenje automatizirane opreme, grupna obrada IEP-a, uvođenje nove baze elemenata, kao što su nadgradni elementi.
Tehnološki proces automatizirane montaže sastoji se od dopremanja komponenti i dijelova na mjesto ugradnje, usmjeravanja izvoda u odnosu na montažne rupe ili podloge i pričvršćivanja elemenata na ploču. Ovisno o prirodi proizvodnje, montaža se može izvesti:
– ručno s indeksiranjem i bez indeksiranja adresa;
– mehanizirano na pantografu;
– automatski paralelno na automatskim slagačima i sekvencijalno na automatskim strojevima ili automatskim linijama s računalnim upravljanjem.
Dostava elemenata na mjesto ugradnje tijekom automatizirane montaže događa se umetanjem kazeta s IEP-om i pločama u spremnike i pogone stroja, snimanjem IEP-a instalacijskom glavom i pozicioniranjem. U pravilu se utovar kazeta vrši ručno, a samo u GAP-u ova se operacija provodi pomoću automatskih vozila. Preostale operacije na stroju za montažu izvode se bez sudjelovanja operatera. Ploče s montiranim IEP-om se ručno ili automatski skidaju sa stroja i šalju na polimerizaciju ljepila.
Zatim ploča ide na stol za ugradnju svjetla ili obični stol za montažu, gdje se postavlja IEP od male koristi. Nakon lemljenja, ispiranja ostataka fluksa i ispravljanja nedostataka, sastavljena ploča prolazi vizualnu i funkcionalnu kontrolu. Posljednji korak u procesu montaže je nanošenje vodonepropusnog premaza.
sl.5.1. Shema tipičnog procesa sastavljanja blokova na tiskanoj ploči.
Korištenje ručne montaže je ekonomski korisno u proizvodnji proizvoda ne više od 15-20 tisuća komada. godišnje u serijama od 100 kom. Istodobno, na svakoj ploči ne može se nalaziti više od 100 elemenata, uključujući do 20 IC-ova. Prednosti ručne montaže su: velika fleksibilnost pri promjeni proizvodnih pogona, mogućnost stalne vizualne kontrole, što vam omogućuje pravovremeno otkrivanje nedostataka na pločama ili komponentama i uklanjanje uzroka nedostataka. Nedostaci - niska produktivnost, značajan radni intenzitet tehnološkog procesa, korištenje visokokvalificiranih radnika.
S proizvodnim količinama od oko 100-500 tisuća komada. godišnje s do 500 elemenata koji se nalaze na ploči, ekonomski je isplativo koristiti mehanizirani sklop s pantografom. Istodobno, visoka fleksibilnost kombinirana je s većom produktivnošću nego kod ručne montaže. U uvjetima masovne proizvodnje iste vrste kućanskih EA proizvoda (0,5-5 milijuna komada godišnje), preporučljivo je koristiti automatiziranu opremu (automatske strojeve) ili računalno upravljane automatske linije.
Struktura tipičnog procesa sastavljanja blokova elektroničke opreme na tiskanim pločicama prikazana je na sl. 5.1.
Priprema ERE i IC za ugradnju.
Priprema zglobnih elemenata za ugradnju uključuje sljedeće operacije: raspakiranje elemenata, ulaznu kontrolu, kontrolu lemljivosti stezaljki, ravnanje, oblikovanje, rezanje, kalajisanje stezaljki, postavljanje elemenata u tehnološke spremnike.
Proizvođač ERE mora osigurati održavanje sposobnosti lemljenja tijekom određenog razdoblja. Međutim, u praksi, samo u Japanu, s malim udaljenostima i visokom disciplinom isporuke, ne više od 70% ERE-a podliježe ugradnji "iz kotača", u našoj zemlji rokovi isporuke i skladištenja mogu se preklapati s jamstvenim.
Od proizvođača, ERE dolaze u različitim spremnicima. Većina je dizajnirana za utovar jedinica strojeva za montažu, međutim, neki elementi, uključujući IC, isporučuju se u pojedinačnim satelitskim spremnicima izrađenim od antistatičkog materijala otpornog na toplinu.
Za raspakiranje IC-ova u kućištima tipa 4 koriste se automatski modeli 141-411 ili AD-901 i AD-902, čiji su tehnički podaci dati u tablici. 5.1. Raspakiranje spremnika sastoji se u uklanjanju tanke plastične navlake s tijela poprečnim stiskanjem uz pomoć dvije šipke koje dolaze u dodir s rubovima navlake te ga, približavajući se jedna drugoj, savijaju i odvajaju od tijela. Otpušteni poklopac se mlazom komprimiranog zraka odnosi u spremnik za prikupljanje, a IC klizi duž vodilice u prihvatnu kasetu. Automat 141-411 učitava IC-ove u rack kasete, a automati AD-901 i AD-902 ubacuju ih u one s direktnim protokom.
Tablica 5.1. Karakteristike IC strojeva za raspakiranje.
Kazete s policama i direktnim protokom koriste se za unutartvornički transport IC-ova s ravnim vodovima. U prvim IC leže okomito na uzdužnu os kazete, svaki u svom odjeljku, držeći ih izvodi. Izdavanje IC vrši se pomoću potiskivača stroja za montažu. U drugom, IC leže uzdužno duž osi, jedan za drugim. Kasete se postavljaju okomito na stroj za montažu, a IC se rasterećuje pod djelovanjem gravitacije i elektromagnetskog rezača mehanizma za izdavanje komada po komad.
Otpornici i kondenzatori s aksijalnim izvodima se isporučuju zalijepljeni u dvorednu ljepljivu traku na tkaninskoj osnovi. Lijepljenje na traku provodi se na posebnim strojevima, poštujući polaritet elemenata. Zavojnica promjera 245-400 mm i širine 70-90 mm sadrži do 1-5 tisuća ERE. Kako bi se izbjeglo lijepljenje susjednih zavoja, namotavanje se izvodi međuslojnom brtvenom trakom od kabelskog papira. S pojavom IEP-a "bez izvoda", predloženi su mediji trake s unutarnjim utorima. Širina medija 8, 12 i 16 mm. Gnijezda su zapečaćena poliesterskim filmom s prethodno zagrijanim alatom.
Mogućnosti za oblikovanje ERE izvoda i ugradnju na ploče moraju biti u skladu s OST 4010.030 - 81 (Sl. 5.2).
Slika 5.2. Mogućnosti instaliranja IET-a na ploče
Opcija I koristi se za ugradnju elemenata na jednostrane ploče sa značajnim mehaničkim opterećenjima. U ovom slučaju koristi se U-oblikovanje priključaka elemenata. Opcija II odnosi se na DPP i MPP. Odgovara "cik" oblikovanju zaključaka. Za vodove promjera do 0,5 mm R min = 0,5 mm, za igle
0,5–1,1 mm R min = 1 mm. Opcija III preporučuje se za gusti raspored elemenata na ploči, IV - za dizajn bloka od ploče do ploče, V - za tranzistore sa značajnim mehaničkim opterećenjima i očuvanjem tijekom demontaže, VI - za IC s ravnim izlazima. Za fiksiranje ERE-a na ploči, formiranje "grebena" koristi se na jednom od zaključaka ERE-a u opcijama ugradnje III i IV.
Dimenzija ugradnje mora biti višekratnik razmaka mreže (2,5 mm ili 1,25 mm) i mora biti osigurana alatom H 12, H 13, osovine h 12; radijusi savijanja +0,3 mm, ostalo TO 14/2.
Sila oblikovanja-savijanja planarnih terminala izračunava se jednadžbom:
gdje k- koeficijent koji određuje stanje površina štanca
i matrice (1,0 - 1,2);
b- izlazna širina, mm;
δ je debljina olova, mm;
σ b– granica razvlačenja, MPa;
R pr - sila stezanja terminala, koja je (0,25-0,3) R;
Za varijantu instalacije IIa "zig" - oblikovanje zaključaka provodi se prema shemi prikazanoj na sl. 5.3.
Riža. 5.3. Shema za "zig" formiranje zaključaka radioelemenata:
a- izlazno savijanje b- formiranje "grebena".
U dovodnim diskovima 1 nalaze se utori u koje se uvlače elementi fiksnim oblikovanjem 2. Diskovi za dovod kontinuirano se okreću. Probijači s oprugom ugrađeni u diskove 3, koji pri kretanju po polugama poprimaju translatorno gibanje i tvore "cik" na zaključcima. Cam 4 gura element 5 iz utora diska u spremnik.
Zig veličina IZ izračunava se formulom:
gdje d 0 , d- promjeri otvora, odnosno izlaza.
Mehanizacija procesa pripreme izvoda za ugradnju provodi se pomoću tehnoloških uređaja, poluautomatskih uređaja i automatskih strojeva, odabranih ovisno o dizajnu ERE i vrsti proizvodnje. Poluautomatski uređaj (Sl. 5.4), dizajniran za pripremu ERE odvoda s aksijalnim žičanim odvodima i cilindričnim
Riža. 5.4 Poluautomatski uređaj za pripremu radioelemenata za kalajisanje olova.
oblik tijela, obavlja sljedeće operacije:
- ispravljanje zaključaka,
- kontrola ERE električnim parametrima s sortiranjem "dobro" - "nedobro",
- skidanje i rezanje kablova,
- polaganje ERE u tehnološke kasete.
Radioelementi 7 se ručno ubacuju u tračnice 2, uz koju se uz pomoć rezača 3 unesena u mehanizam za ravnanje 4 jedan po jedan, zatim u isječke 6 upravljački mehanizam 5. Ispravljanje izvoda vrši se uz pomoć probijača s oprugom. Kontrola i razvrstavanje po električnim parametrima provodi se pomoću uređaja spojenog na stezaljke 6. U prisutnosti neispravnog elementa, uređaj šalje signal mehanizmu za isključivanje kvara 7 i dio se ispušta s rotora. Visokokvalitetni ERE ulazi u mehanizam za skidanje 8, gdje se metalnim četkama uklanjaju razna onečišćenja. Zatim se ERE unose u mehanizam za podrezivanje 9, nakon čega se učitavaju u tehnološku kasetu 10.
Ispravljanje zaključaka u maloj proizvodnji, to se izvodi ili ručno pomoću pinceta i kliješta ili u uređaju za ravnanje (istodobno
20 - 50 priključaka ERE modela GG 1422-4101 s kapacitetom od 500 kom / h). Za pripremu ERE i IC za sastavljanje koristi se različita oprema (tablica 5.2).
Tablica 5.2. Oprema za pripremu ERE i IMS.
| Ime, vrsta | Tip ERE, IC | Produktivnost, komad/h | Pogon, snaga, W | Dimenzije, mm |
| Poluautomatska priprema otpornika i dioda, GG-2420 Instalacija za ravnanje i podrezivanje izvoda tranzistora GG-2293 Stroj za oblikovanje izvoda u obliku slova U ERE, GG-1611 Stroj za oblikovanje izvoda mikrokruga, GG-2629 Poluautomatski, ARSM2 .230.000 Poluautomatski, GG-2125 | MLT-0,195; 0,25; 0,5; 1,0; 2D503; 509. MP42, MP416, GT309 MLT-0,125, 0,25, 0,5 1-1MS 14-1404. 14-3 KM opcije III, IV Korpus 301.12-1; 401.143 | Elektromehanički, 50 Elektromagnetski, 80 Elektromehanički, 180 Elektromehanički, pneumatski, 500 Elektromehanički, pneumatski, 800 Elektromehanički, 180 | 600×500×800 295×215×275 330×380×405 900×400×1500 2200×1000×1500 335×300×305 |
Izvodi se mogu pokositriti i prije i nakon oblikovanja uranjanjem u rastaljeni lem. Za vruće kalajisanje IC izvoda (kućište 401.14-3) koristi se automatski model GG-2630. Produktivnost stroja je 900 kom/h, granice kontrole temperature lema su 200-280 °S s točnošću od ±5 °S. Kalajiranje ERE vodova na grupni način provodi se na mehaniziranoj instalaciji GGM2.339.002. Njegova produktivnost je 400 kazeta / h, vrijeme izlaganja kazeta u fluksu i lemu je 1,5 -3 s.
Prešanje lemljenja - jedan od načina da se striktno odmjerena količina žice za lemljenje fiksira na izvode IC-a njezinom dubokom plastičnom deformacijom. Lem se drži na izvodima zbog mehaničkog zaglavljivanja izbočina utisnutih u prostor između susjednih izvoda. Obično se za vodove poprečnog presjeka od 0,3 × 0,1 mm (kućište 401.14, itd.) koristi žica za lemljenje promjera 0,3-0,4 mm ili cjevasti lem s jezgrom fluksa promjera 0,5 mm.
Postavljanje diskretnog ERE-a u tehnološki spremnik omogućuje povećanje produktivnosti montaže i mehanizaciju ugradnje elemenata na ploče. Kao spremnik koristi se i ljepljiva traka u koju se ERE lijepi uglavnom aksijalnim izvodima prema programu. Lijepljenje se vrši na instalaciji GG-1740. U tehnološkim kazetama ERE se pune u akumulatore, odakle se prema programu dovode do transportnog uređaja, krećući se po kojem ulaze u zonu lijepljenja. Produktivnost stroja je 2400 kom/h, broj elemenata u jednom programu je 2-12 kom, korak lijepljenja S višekratnik 5 mm, širina trake 6 ili 9 mm. Polar IET zalijepljeni su u traku u jedinstveno orijentiranom položaju (Sl. 5.5, a).
Riža. 5.5. Pakiranje IET-a u jednorednu traku (a) i u kasetu (b)
Elementi s jednosmjernim izvodima lijepe se u jednorednu perforiranu traku širine 18 mm. Korak zalijepljenja 15 mm, razmak između klinova 2,5 ili 5 mm. Tranzistori tipa KG i IC isporučuju se u posebnim ravnim jednožilnim tehnološkim kazetama (Sl. 5.5, b).
Sastavljanje i brtvljenje mikrosklopova i poluvodičkih uređaja uključuje 3 glavne operacije: pričvršćivanje kristala na bazu paketa, pričvršćivanje izvoda i zaštitu kristala od utjecaja okoline. O kvaliteti montažnih operacija ovisi stabilnost električnih parametara i pouzdanost konačnog proizvoda. osim toga, izbor metode montaže utječe na ukupnu cijenu proizvoda.
Pričvršćivanje kristala na bazu kućišta
Glavni zahtjevi za spajanje poluvodičkog kristala na bazu paketa su visoka pouzdanost veze, mehanička čvrstoća i, u nekim slučajevima, visoka razina prijenosa topline od kristala do podloge. Spajanje se izvodi lemljenjem ili lijepljenjem.
Ljepila za montažu na kalupe mogu se grubo podijeliti u 2 kategorije: električno vodljiva i dielektrična. Ljepila se sastoje od ljepljivog veziva i punila. Kako bi se osigurala električna i toplinska vodljivost, srebro se obično dodaje u ljepilo u obliku praha ili ljuskica. Za izradu dielektričnih ljepila koja provode toplinu, kao punila koriste se stakleni ili keramički prahovi.
Lemljenje se provodi pomoću vodljivog stakla ili metalnih lemova.
Stakleni lemovi su materijali koji se sastoje od metalnih oksida. Imaju dobru adheziju na širok raspon keramike, oksida, poluvodičkih materijala, metala i odlikuje ih visoka otpornost na koroziju.
Lemljenje metalnim lemovima provodi se pomoću lemnih pločica ili pločica zadanog oblika i veličine (pretformi) postavljenih između kristala i podloge. U masovnoj proizvodnji, specijalizirana pasta za lemljenje koristi se za montažu čipova.
Spojne igle
Postupak pričvršćivanja kristalnih žica na bazu paketa provodi se pomoću žice, trake ili krutih žica u obliku kuglica ili greda.
Montaža žice se vrši termokompresijskim, elektrokontaktnim ili ultrazvučnim zavarivanjem pomoću zlatne, aluminijske ili bakrene žice/trake.
Bežična instalacija se izvodi u tehnologiji "obrnutog kristala" (Flip-Chip). Kruti kontakti u obliku greda ili kuglica lema formiraju se na čipu tijekom procesa stvaranja oplata.
Prije nanošenja lema površina kristala se pasivizira. Nakon litografije i jetkanja, kontaktne pločice kristala se dodatno metaliziraju. Ova operacija se provodi kako bi se stvorio sloj barijere, spriječila oksidacija i poboljšala sposobnost vlaženja i prianjanja. Nakon toga se formiraju zaključci.
Grede ili kuglice lema oblikuju se metodama elektrolitičkog ili vakuumskog taloženja, punjenja gotovim mikrosferama ili sitotiskom. Kristal s formiranim izvodima se okreće i postavlja na podlogu.
Zaštita kristala od utjecaja okoline
Značajke poluvodičkog uređaja uvelike su određene stanjem njegove površine. Vanjsko okruženje ima značajan utjecaj na kvalitetu površine i, sukladno tome, na stabilnost parametara uređaja. ovaj se učinak mijenja tijekom rada, stoga je vrlo važno zaštititi površinu uređaja kako bi se povećala njegova pouzdanost i vijek trajanja.
Zaštita poluvodičkog kristala od utjecaja vanjskog okruženja provodi se u završnoj fazi sastavljanja mikro krugova i poluvodičkih uređaja.
Brtvljenje se može izvesti pomoću kućišta ili u nepakiranoj izvedbi.
Brtvljenje kućišta provodi se pričvršćivanjem poklopca kućišta na njegovu bazu lemljenjem ili zavarivanjem. Metalna, metalno-staklena i keramička kućišta osiguravaju vakuumsko brtvljenje.
Poklopac se, ovisno o vrsti kućišta, može lemiti staklenim lemovima, metalnim lemovima ili lijepiti ljepilom. Svaki od ovih materijala ima svoje prednosti i odabire se ovisno o zadacima koje treba riješiti.
Za bezpaketnu zaštitu poluvodičkih kristala od vanjskih utjecaja koriste se plastične mase i posebne zalivne mase koje nakon polimerizacije mogu biti meke ili tvrde, ovisno o zadaćama i materijalima koji se koriste.
Moderna industrija nudi dvije mogućnosti za izlijevanje kristala s tekućim spojevima:
- Zalijevanje smjesom srednjeg viskoziteta (glob-top, Blob-top)
- Izrada okvira od smjese visoke viskoznosti i izlijevanje kristala smjesom niske viskoznosti (Dam-and-Fill).
Glavna prednost tekućih spojeva u odnosu na druge metode brtvljenja kristala je fleksibilnost sustava doziranja, koji omogućuje korištenje istih materijala i opreme za različite vrste i veličine kristala.
Polimerna ljepila razlikuju se prema vrsti veziva i vrsti materijala za punjenje.
vezivni materijal
Organski polimeri koji se koriste kao ljepila mogu se podijeliti u dvije glavne kategorije: termoplasti i termoplasti. Sve su to organski materijali, ali
značajno se razlikuju po kemijskim i fizičkim svojstvima.
U duroplastima, kada se zagrijavaju, polimerni lanci su nepovratno umreženi u krutu trodimenzionalnu mrežnu strukturu. Veze koje nastaju u ovom slučaju omogućuju postizanje visoke sposobnosti lijepljenja materijala, ali je mogućnost održavanja ograničena.
Termoplastični polimeri ne stvrdnjavaju. Zadržavaju sposobnost omekšavanja i taljenja kada se zagrijavaju, stvarajući jake elastične veze. Ovo svojstvo omogućuje upotrebu termoplasta u primjenama gdje je potrebna mogućnost održavanja. Ljepljiva sposobnost termoplasta manja je od termoplasta, ali je u većini slučajeva sasvim dovoljna.
Treća vrsta veziva je mješavina termoplasta i termoplasta, kombinirajući
prednosti dvije vrste materijala. Njihov polimerni sastav je međusobno prožimajuća mreža termoplastičnih i termoplastičnih struktura, što im omogućuje da se koriste za stvaranje popravljivih spojeva visoke čvrstoće pri relativno niskim temperaturama (150 o C - 200 o C).
Svaki sustav ima svoje prednosti i nedostatke. Jedno ograničenje u korištenju termoplastičnih pasta je sporo uklanjanje otapala tijekom procesa reflowa. U prošlosti je spajanje komponenti termoplastičnim materijalima zahtijevalo postupak nanošenja paste (promatranje ravnosti), sušenje kako bi se uklonilo otapalo i tek onda postavljanje kristala na podlogu. Takav proces eliminirao je stvaranje šupljina u ljepljivom materijalu, ali je povećao cijenu i otežao korištenje ove tehnologije u masovnoj proizvodnji.
Moderne termoplastične paste imaju sposobnost vrlo brzog isparavanja otapala. To im svojstvo omogućuje nanošenje doziranjem, korištenjem standardne opreme te postavljanje kristala na pastu koja se još nije osušila. Nakon toga slijedi korak brzog zagrijavanja na niskim temperaturama tijekom kojeg se uklanja otapalo i stvaraju ljepljive veze nakon reflowa.
Dugo je bilo poteškoća sa stvaranjem visoko toplinski vodljivih ljepila na bazi termoplasta i termoplasta. Ovi polimeri nisu dopuštali povećanje udjela punila koje provodi toplinu u pasti, jer je za dobro prianjanje bila potrebna visoka razina veziva (60-75%). Za usporedbu: u anorganskim materijalima udio veziva mogao bi se smanjiti na 15-20%. Moderna polimerna ljepila (Diemat DM4130, DM4030, DM6030) nemaju ovaj nedostatak, a sadržaj punila koji provodi toplinu doseže 80-90%.
Punilo
Vrsta, oblik, veličina i količina punila igraju glavnu ulogu u stvaranju toplinski električno vodljivog ljepila. Kao punilo koristi se srebro (Ag) kao kemijski otporan materijal s najvećom toplinskom vodljivošću. Moderne paste sadrže
srebro u obliku praha (mikrosfera) i ljuskica (pahuljica). Točan sastav, količinu i veličinu čestica eksperimentalno odabire svaki proizvođač i u velikoj mjeri određuju svojstva toplinske vodljivosti, elektroprovodljivosti i adhezije materijala. U zadacima gdje je potreban dielektrik sa svojstvima provodljivosti topline, keramički prah se koristi kao punilo.
Prilikom odabira elektrovodljivog ljepila potrebno je uzeti u obzir sljedeće čimbenike:
- Toplinska, električna vodljivost korištenog ljepila ili lema
- Dopuštene temperature procesa montaže
- Temperature naknadnih tehnoloških operacija
- Mehanička čvrstoća veze
- Automatizacija procesa instalacije
- održivost
- Trošak instalacijske operacije
Osim toga, pri izboru ljepila za montažu treba obratiti pozornost na modul elastičnosti polimera, površinu i razliku u KTŠ spojenih komponenti, kao i debljinu linije ljepila. Što je niži modul elastičnosti (materijal je mekši), veće su površine komponenti i veća je razlika u KTŠ spojenih komponenti i prihvatljiva je tanja linija ljepila. Visoka vrijednost modula elastičnosti ograničava minimalnu debljinu ljepljive linije i dimenzije komponenti koje se spajaju zbog mogućnosti velikih termomehaničkih naprezanja.
Prilikom odlučivanja o upotrebi polimernih ljepila, potrebno je uzeti u obzir neke tehnološke značajke ovih materijala i komponenti koje se spajaju, i to:
- duljina kristala (ili komponente). određuje količinu opterećenja na ljepljivoj liniji nakon što se sustav ohladi. Tijekom lemljenja, matrica i supstrat se šire u skladu sa svojim KTŠ. Za kristale velike veličine treba koristiti meka ljepila (niskog modula) ili CTE usklađene kristale/supstratne materijale. Ako je CTE razlika prevelika za danu veličinu kristala, veza može biti prekinuta, uzrokujući ljuštenje kristala sa supstrata. Za svaku vrstu paste proizvođač obično daje preporuke o maksimalnim dimenzijama kristala za određene vrijednosti KTŠ razlike kristal/supstrat;
- širina matrice (ili povezanih komponenti) određuje udaljenost koju otapalo sadržano u ljepilu prijeđe prije nego napusti liniju ljepila. Stoga se za pravilno uklanjanje otapala mora uzeti u obzir i veličina kristala;
- metalizacija kristala i podloge (ili povezanih komponenti) nije obavezno. Općenito, polimerna ljepila imaju dobro prianjanje na mnoge nemetalizirane površine. Površine moraju biti bez organskih kontaminanata;
- debljina linije ljepila. Za sva ljepila koja sadrže toplinski vodljivo punilo, postoji ograničenje minimalne debljine linije ljepila dx (vidi sliku). Spoj koji je pretanak neće imati dovoljno ljepila da pokrije sav punilo i stvori vezu s površinama koje treba spojiti. Osim toga, za materijale s visokim modulom elastičnosti, debljina šava može biti ograničena različitim KTŠ za materijale koji se spajaju. Tipično za ljepila niskog modula preporučena minimalna debljina spoja je 20-50 µm, za ljepila visokog modula 50-100 µm;
- životni vijek ljepila prije ugradnje komponente. Nakon nanošenja ljepila, otapalo iz paste počinje postupno isparavati. Ukoliko se ljepilo osuši, tada nema vlaženja i lijepljenja materijala koji se spajaju. Za male komponente, gdje je omjer površine i volumena nanesenog ljepila visok, otapalo brzo isparava i vrijeme nakon nanošenja do ugradnje komponente mora biti minimalizirano. U pravilu, životni vijek prije ugradnje komponente za različita ljepila varira od nekoliko desetaka minuta do nekoliko sati;
- vijek trajanja prije toplinskog stvrdnjavanja ljepila mjeri se od trenutka ugradnje komponente do stavljanja cijelog sustava u pećnicu. S dugim odlaganjem može doći do raslojavanja i širenja ljepila, što negativno utječe na prianjanje i toplinsku vodljivost materijala. Što je manja veličina komponente i količina nanesenog ljepila, brže se može osušiti. Vrijeme upotrebe prije termičkog stvrdnjavanja ljepila može varirati od nekoliko desetaka minuta do nekoliko sati.
Izbor žice, trake
Pouzdanost veze žica/traka uvelike ovisi o pravilnom odabiru žice/trake. Glavni čimbenici koji određuju uvjete za korištenje određene vrste žice su:
Vrsta školjke. Zatvorena kućišta koriste samo aluminijsku ili bakrenu žicu jer zlato i aluminij stvaraju krte intermetalne spojeve pri visokim temperaturama brtvljenja. Međutim, samo zlatna žica/traka koristi se za nebrtvljena kućišta, budući da ova vrsta kućišta ne pruža potpunu izolaciju od vlage, koja će nagrizati aluminijske i bakrene žice.
Dimenzije žice/trake(promjer, širina, debljina) potrebni su tanji vodiči za krugove s malim jastučićima. S druge strane, što je veća struja koja teče kroz priključak, mora se osigurati veći presjek vodiča.
Vlačna čvrstoća. Žica/vrpce su izložene vanjskom mehaničkom naprezanju tijekom sljedećih faza i tijekom rada, stoga, što je veća vlačna čvrstoća, to bolje.
Relativno proširenje. Važna karakteristika pri odabiru žice. Previsoke vrijednosti istezanja otežavaju kontrolu stvaranja petlje pri stvaranju žičane veze.
Izbor metode zaštite kristala
Brtvljenje strugotina može se izvesti pomoću kućišta ili u izvedbi bez paketa.
Prilikom odabira tehnologije i materijala koji će se koristiti u fazi brtvljenja potrebno je uzeti u obzir sljedeće čimbenike:
- Potrebna razina nepropusnosti kućišta
- Dopuštene temperature procesa brtvljenja
- Radne temperature čipova
- Prisutnost metalizacije površina koje se spajaju
- Mogućnost korištenja fluksa i posebne atmosfere za montažu
- Automatizacija procesa pečaćenja
- Trošak operacije pečaćenja
U članku je dan pregled tehnologija i materijala koji se koriste za izradu izbočina na poluvodičkim pločicama u proizvodnji mikrosklopova.
