Способ бесфлюсовой пайки деталей Советский патент 1986 года по МПК B23K1/20 

Ю

о

СГ1 ts)

11

Изобретение относится к пайке, в частности к способам бесфлюсовой пайки легкоплавкими припоями, и может быть использовано в электронной технике,

Целью изобретения является повышение качества паяного соединения и повышение производительности путем активирования продесса удаления загрязнений из зоны пайки.

Способ осуществляют следующим образом.

На одну из соединяемых деталей наносят покрытие из припоя, содержащего индий, а на другую - двухслойное покрытие из припоя, содержащего висмут. Нажний слой выполняют в виде матового покрытия толщиной 3-12 мкм с содержанием висмута, в количестве 2-20 мас.%, а верхний с:той в виде блестящего покрытия толщипоГ 3-6 мкм с содержапием висмута 0,1-0,5 мае .%. Детали собирают, сжимают, нагревают до температуры выше температуры начала плавления более легкоплавкого из используемых припоев и производят диффузиопную выдержку до завершения затвердевания припоя.

Двухслойное покрытие в отличие от каждого из составляющ1гх слоев имеет способпость поглощать в собственный объем (за счет объемного геттерирования) загрязнения, в том числе окислы из зоны первоначального контакта соединяемых поверхностей. В этом случае эффект геттерирования проявляется на мелсфазной границе матовоеблестящее покрытие, за счет которого при наличии двухфазпой структуры первой пористой с развитой поверхпостью и второй блестящей плотной изменяютс состав и свойства двухслойного покрытия. Это способствует уменьшению в 5-1C раз времени взаимодействия приПОЙИОГ.О двухслойного ОЛОВО-ВИСМУТОВО

го покрытия с припоем, содержащим индий. Причем определяющим при пайке в достижении эффекта геттерирования двухсло1 1Ной поверхностью является блестящий слой с плотпой гладкой поверхпостью, обеспечивающе падежный контакт с припойным слоем, содержащи индий.

Если толщина блестящего слоя менее 3 мкм, то такой слой не обеспечивает полную защиту пористого активпого матового слоя от контакта с внешним объемом в менсоперационньй период и

522

при пайке и, следовательно, не образуется необходимая граница раздела между матовым и блестящим покрытиями Время процесса пайки в этом случае увеличивается вследствие необходимости обеспечения газовыделения и восстановления окислов на всей развитой матовой поверхности, что не всегда возможно достичь при низких температурах.

Если толщина верхнего блестящего слоя превышает 6 мкм, структура поверхиостнаго слоя двойного покрытия приближается к структуре блестящего. Граница раздела матово-блестящего покрытия становится удаленной от зоны контакта соединяемых поверхностей настолько, что увеличивается иремя взаимной диффузии через блестящее покрытие компонентов из граничного слоя и из зоны контакта соединяемых поверхностей. В этом случае увеличивается и время пайки.

Толщина матового подслоя тоже оказывает влияние на время пайки. Если паяемые детали имеют толщину матовог подслоя в двухсло11Ном покрытии менее 3 мкм, то уменьшить время пайки, сохраняя прочность соединения, не удается. Это, по-видимому, связано с недостаточной величиной активного объема, образуемого пористым матовым подслоем, а также влиянием материала или подслоев покрытий, расположенных 13 непосредственной близости к матовому виcмyтoвo ry покрытию.

Бследст зие того, что одним из условий образовапия паяного соединения является диффузия с одной паяемой поверхности на другую, то концентрация его в слоях припойного покрытия имеет существенное значение

При применении олово-висмутового двухслойного покрытия ОСНОВНЫ.М источником висмута должен матовый подслой. Это обеспечивает предпочтительную диффузию висмута по развитой поверхности кристаллов матового подслоя и образование концентрационной аномалии на границе раздела матовыйблестящий слой, где распределение компонентов олова и висмута по глубине олово-висмутового покрытия, повидимому, и является одной из основных предпосылок возникновения явления геттерирования.

5становить явления фракционирования Bi с выходом па поверхность и

Изобретение относится к пайке, в частности к способам бесфлюсовой пайки легкоплавкими припоями, и позволяет повысить качество паяного соединения и производительности за счет активирования процесса удаления загрязнений из зоны пайки. На одну из соед1 няем)1Х поверхностей наносят покрытие из припоя, содержащего индий, а на другую - двухслойное покрытие из припоя, содержащего висмут; Нижний слой выполняют в виде матового покрытия толщиной 3-12 мкм с содержанием висмута в количе.стве 2-20 мае. %, а верхний слой в виде блестящего покрытия толщиной 3-6 -мкм с содержанием висмута 0,1-0,5 мас,%. Двухслойное покрытие имеет способпость поглотать в собственньпг объем загрязнения, в том числе окислы из зоны первоначального контакта соединяемых поверхностей. В этом случае эффект геттею рирования проявляется на межфазной Границе матовое-блестящее покрытие.