Сварка полупроводников с металлами

СВАРКА ПОЛУПРОВОДНИКОВ С МЕТАЛЛАМИ [c.230]

Сварка полупроводников с металлами [c.231]

Значительную часть изделий, содержащих элементы из неметаллических материалов, выполняют с помощью диффузионной сварки [4, 10] полупроводников, стекла, керамики с металлами и сплавами. Они отличаются большей надежностью и качественностью соедине- [c.463]

В последние годы разработаны теоретические основы диффузионной сварки и получены важные результаты по диффузионным процессам, обеспечивающим образование монолитного соединения твердых неорганических материалов любой природы без изменения их физико-механических свойств. Среди решенных проблем — диффузионное соединение не только однородных, но и разнородных материалов и сплавов, теплофизические характеристики которых резко различны диффузионная сварка деталей больших толщин и изделий разветвленных сечений деталей из пористых, волокнистых и порошковых материалов неметаллических материалов (стекло, полупроводники, керамика, ситалл, кварц, графит, феррит, керметы и т. д.) с металлами расширение применения диффузионной сварки для ремонта и восстановления деталей машин и механизмов. [c.10]

Диффузионной сваркой-изготовляют узлы и детали из различных металлов, сплавов и неметаллических материалов. Композиции свариваемых материалов исключительно разнообразны. В результате накопленного опыта можно сделать вывод, что большинство металлов, таких, как никель, медь, титан и их сплавы, а также стали (в том числе и аустенитного класса) обладают хорошей взаимной свариваемостью. То же можно сказать о тугоплавких металлах — молибдене, вольфраме, тантале, ниобии. Хорошо сваривается молибден со сталью, ниобием. Свариваются неметаллические материалы керамика, стекло, кварц, полупроводники, графит, керметы и металлокерамика с металлами. Сварка чугуна со сталью осуществляется по большой поверхности. Свариваются такие разнородные металлы и сплавы, как титан и медь, титан и ковар, титан и константан, титан и молибден, золото и бронза, серебро и коррозионно-стойкая сталь, титан и платина, молибден и ковар, алюминий и ковар. Качественные соединения перечисленных материалов невозможно получить другими методами сварки и пайки. [c.42]

Несмотря на всевозможные технологические и конструктивные приемы, пайка не всегда обеспечивает качественное получение соединений полупроводников, стекла и керамики с металлами и сплавами, отвечающих высоким эксплуатационным требованиям. Неравномерный по толщине и составу слой припоя может вносить дополнительные внутренние напряжения, что существенно снижает термостойкость соединения, увеличивает электрические, тепловые и высокочастотные потери. Завышение температуры пайки или длительности изотермической выдержки приводит к растворению слоя металлизации в припое и снижению качества соединения. Напыление припоя на неметаллические материалы вызывает электрические пробои, утечки. Практический опыт и сравнительные исследования показали, что диффузионная сварка полупроводников, стекла, керамики с металлами и сплавами позволяет получить более надежные и качественные соединения с высокими эксплуатационными характеристиками. Эти соединения применяют в самых ответственных приборах и машинах. [c.218]

По конструкции паяные и клееные соединения подобны сварным — рис. 4.1. В отличие от сварки пайка и склеивание позволяют соединять детали не только из однородных, но и неоднородных материалов например, сталь с алюминием металлы со стеклом, графитом, фарфором керамика с полупроводниками пластмассы дерево, резину и пр. [c.67]

Внедренные в 1950—1965 гг. в производство новые типы контактных машин, особенно многоточечных, разработанных ВНИИЭСО, заводом Электрик и другими заводами, обеспечивают высокую производительность, стабильность качества соединений, возможность сварки элементов из сталей и цветных металлов больших и малых толщин. В настоящее время в СССР рядом научных организаций и заводов созданы различные машины для контактной сварки, автоматы и полуавтоматы для дуговой сварки, источники питания с полупроводниками, а также машины, автоматы и поточные линии с использованием новых процессов сварки (электронным лучом в вакууме, сварка трением, диффузионная сварка и др.). [c.137]

Сварка деталей разных толщин и разнородных металлов, которые не свариваются или трудно свариваются другими методами. Существенные успехи достигнуты при сварке ультразвуком металлов с неметаллами (полупроводниками, стеклом и некоторыми другими материалами). Это обеспечило применение ультразвуковой сварки в электронной и радиотехнической [c.491]

Разнородные металлы. Сварка разнородных металлов друг с другом, а также металлов с неметаллами (полупроводниками, керамикой) представляет собой сложный процесс, однако она имеет большое значение для производства. [c.514]

Одна из разновидностей прессовой пайки — компрессионная пайка металла с неметаллами (полупроводниками и диэлектриками — керамикой) — аналогична разновидности сварки давлением — компрессионной (прессовой) сварки металлов с неметаллами. При этом речь идет о прессовой пайке металлов с неметаллами обычными металлическими припоями. Преимущества прессовой пайки перед компрессионной сваркой заключаются в более полном контакте соединяемых металлов с неметаллами в связи с наличием жидкого припоя, а также со значительно меньшими возможными давлениями, применяемыми при пайке (0,3— [c.179]

Обработка дуговой плазменной струей. Плазменная струя образуется в горелке под действием дугового разряда в узком электрически нейтральном канале между двумя электродами, один из которых выполнен в виде сопла. Вдоль столба дуги пропускается газ, который в зоне разряда ионизируется, приобретает свойства плазмы и выходит из горелки в виде ярко светящейся струи, имеющей температуру порядка 15 000° С. Ею можно резать, наносить покрытия и выполнять другую обработку заготовок из разнообразных материалов — проводников, полупроводников и диэлектриков. Кроме разделительной резки, горелками можно осуществлять строгание плоскостей, подготовку под сварку кромок листов из нержавеющей стали и других металлов и сплавов. [c.232]

Одним из перспективных методов соединения стекол и сапфира с полупроводниками и металлами при температурах, не превышающих 450 °С, является сварка в сшьном электростатическом поле. Соединяемые детали приводят в контакт друг с другом, нагревают любым известным способом до температуры, более низкой по сравнению с температурой размягчения диэлектрика, прикладывают напряжение заданной величины и полярности и определенное время вьщерживают в этих условиях. [c.21]

Известно несколько способов получения диффузионного соединения полупроводник — металл диффузионная сварка чистых полупроводниковых материалов с металлами, а также предварительно металлизированных полупроводниковых и металлических деталей. Диффузионная сварка простых полупроводникот (кремний, германий) и бинарных соединений (арсенид галлия, карбид кремния) с металлами и сплавами имеет общие и отличительные закономерности. Специфические особенности этих соединений вызваны разной природой, различным строением структуры, физическими и механическими свойствами полупроводников. При диффузионной сварке чистых материалов (полупроводник — металл) зависимости температуры сварки от давления сжатия имеют экспоненциальный характер (рис. 7, кривая /). С увеличением температуры сварки давление сжатия необходимо уменьшать. При диффузионной пайке давление становится минимальным, при диффузионном вплавлении металлов в полупроводник — равно нулю. С уменьшением температуры сварки давление сжатия необходимо увеличивать. Это свя- [c.234]

Для чистых кристаллов кремния, германия, арсенида галлия, карбида кремния с молибденом диффузионное соединение не образовывалось соответственно при температурах 1073, 823, 873, 1173 К, давлении 196 МПа, продолжительности сварки до 60 мин и степени разрежения в вакуумной камере ЫО" Па (рис. 7, область II). Диффузионное соединение кремния с вольфрамом, имеющим с кремнием наиболее близкие значения ТКЛР, образуется при 1373—1473 К и давлении сжатия 29,4—39,2 МПа. Таким образом, при температуре сварки Тсв <С (0,5 -f- 4-0,6) диффузионное соединение не образуется, потому что тепловой энергии, предназначенной для увеличения амплитуды колебаний атомов, недостаточно для взаимодействия атомов тугоплавких металлов с атомами полупроводников, скорость диффузии мала. [c.235]

Нитриды — соединения металлов и других элементов непосредственно с азотом. Азот, составляющий основную часть воздуха, всегда в какой-то степени участвует в процессах сварки металлов плавлением, и так как его присутствие легко определяется методами аналитической химии и спектрального анализа, то по содержанию азота в наплавленном металле судим о степени защиты зоны сварки от окружающей воздушной атмосферы. При высоких температурах азот реагирует со многими элементами. Так, s-металлы дают нитриды, которые можно рассматривать как производные аммиака NasN MgaN2 и т.д., р-эле-менты образуют промышленно важные нитриды. Например, боразон, или эльбор, BN (АН°=—252,6 кДж/моль s° = = 14,8 Дж/ моль- К), плотность 2,34 г/см 7 пл=3273 К) представляет собой очень твердый материал, почти не уступающий по твердости алмазу нитрид кремния Si3N4 [АН — = —750 кДж/моль = 95,4 Дж/(моль-К), Г л = 2273 К (возгонка)] — полупроводник (Д = 3,9В) нитрид алюминия AIN разлагается водой. [c.343]

У. большой интенсивности (гл. обр. диапазон низких частот) применяется в технике, оказывая воздействие на протекание технол, процессов посредством нелинейных эффектов— кавитации, акустич. потоков и др. Так, при помощи мощного У. ускоряется ряд процессов тепло- и массо-обмена в металлургии. Воздействие УЗ-колебаний непосредственно на расплавы позволяет получить более мелкокристаллич. и однородную структуру металла. УЗ-кавитация используется для очистки от загрязнений как мелких (часовое произ-во, приборостроение, электронная техника), так и крупных производств, деталей (трансформаторное железо, прокат и др.). С помощью У. удаётся осуществить пайку алюминиевых изделий, приварку тонких проводников к напылённым металлич. плёнкам и непосредственно к полупроводникам, сварку пластмассовых деталей, соединение полимерных плёнок и синтетич. тканей. У, позволяет обрабатывать хрупкие детали, а также детали сложной конфигурации. [c.216]

V ГЛУЗ-0,25-20 ПМС-0,25-20 Сварка алюминиевой и медной проволоки без предварительной зачистки. Сварка деталей электронных приборов (приварка выводов к катодам электронных ламп, вольфрамовой нити к медным держателям, сеток к траверсам, узла крепления к крайним виткам и т. д.). Сварка золоченой проволоки. Получение точечных сварных соединений различных металлов с полупроводниками, например приварка проволочки к германиевым и кремниевым элементам [c.454]

Возникший в результате неустойчивости рельеф поверхности вызывает сильные изменения поглощательной способности этой поверхности. В частности, в определенных условиях возможно полное подавление зер-кально-отраженной волны от металлов, полупроводшков и диэлектриков, а также возникновение аномально высокого поглощения шероховатой поверхностью. Эти обстоятельства необходимо принимать во внимание при анализе различных процессов термической лазерной технологии — резки, сварки, сверления, закалки материалов с помощью лазерных пучков, а также в процессах импульсного лазерного отжига полупроводников. [c.162]

При диффузионном соединении полупроводниковых кристаллов с молибденом, покрытым золотом, серебром или никелем, функциональные зависимости — = f (р) носят гиперболический характер (рис. 7, кривая IV), указывая, что кинетика роста прочности соединения идет за счет взаимной диффузии быстродиффун-дирующих металлов покрытия в кристаллическую решетку алмазоподобных полупроводников. Применение никеля, как покрытия на молибдене, снижает температуру сварки для кремния и германия на 300 К, арсенида галлия на 450 К (рис. 8, кривая /), карбида кремния на 400 К при одинаковом давлении 39,2 МПа. Нижние асимптоты гиперболических кривых находятся для кремния, германия и арсенида галлия на уровне температуры 673 К, а для карбида кремния — 823 К. Таким образом, диффузионное соединение не образуется при температуре Тсв <С (0,Эч-0,4) даже при применении такого быстродиффундирующего металла,, как никель. Применение серебряного покрытия на молибдене позволяет снизить температуру сварки в 0,2—1,4 раза, т. е. довести ее до 773 К для кремния и 973 К для карбида кремния без изменения давления или уменьшить давление сжатия в 2—3 раза (19,6—9,8 МПа). Диффузионную сварку кремния и германия с серебряным молибденом нельзя вести выше температур соответственно 1103-и 924 К, так как при этом образуются эвтектические сплавы в месте контакта соединяемых материалов (рис. 7, область III). Между температурой сварки Тен и давлением сжатия р при ДСВ чистого кремния с посеребренным молибденом установлена эмпирическая зависимость [c.235]

Суммируя характерные свойства и преимущества светолучевой обработки (лазер), можно сделать следующие выводы луч лазера можно использовать для резки металлов, плавл-ения и сварки, сверления отверстий в металлах и сплавах, а также в хрупких материалах с жестким] допусками и высокой чистотой в производстве микроминиатюрных электронных устройств и приборов для приварки выводов, изготовления пленочных элементов-сопротивлений и емкостей, вплавлений тонкой проволоки в стекло для резки полупроводников и тонких хрупких покрытий в точной механике для сварки сверхминиатюрных сепараторов подшипников и проволочных сеток из высоколегированной стали, сварки фольги из тугоплавких металлов, латуни и стали, сверления микронных отверстий в металлах с получением зеркальной поверхности, сверлсния в алмазах, корундах и рубинах (подшипники и камневые опоры в приборостроении). [c.96]

Развитие традиц. направлений Ф. емых нейтрино, испускаемых Солн- чать с помощью интерференции волн ТВ. тела привело к неожиданным от- цем при термоядерных реакциях, объёмное изображение объектов (го-крытиям новых физ. явлений и мате- меньше предсказываемого теорией, лограммы). Лазерное излучение при-риалов с существенно новыми св-вами. Не выявлен полностью механизм меняют для разделения изотопов, для Успехи Ф. полупроводников совер- ускорения заряж. ч-ц (косм, лучей) испарения и сварки металлов в ваку-шили переворот в технике и радиотех- при вспышках сверхновых звёзд и уме, в медицине и т. д. Ведётся поиск нике. С заменой электровакуумных механизм эл.-магн. излучения пуль- возможностей применения лазеров для ламп полупроводниковыми прибора- саров и т. д. Наконец, положено нагрева в-ва до термоядерных темп-р, ми повысилась надёжность радиотехн. лишь начало решению проблемы эво- осуществления связи в космосе и т. д. устройств и ЭВМ, существенно умень- люции Вселенной в целом. Гл. проблемы, к-рые предстоит ре- [c.816]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...