Восстановительная среда для пайки Советский патент 1981 года по МПК B23K35/38 

1

Изобретение относится к области пайки твердотельных приборо-в, преимущественно к низкотемпературной пайке, и может быть использовано для пайки полупроводниковых приборов мягкими припоями.

Изв,ест1но использование различных контролируемых сред для пайки твердотельных приборов: вакуум, инертная и восстановительная среда 1. Вакуум и инертная среда служат защитной атмосферой при пайке от кислорода воздуха, а восстановительная среда, позволяет восстанавливать нежелательные окисные пленки с паяемой поверхности, подвергая их разрушению. В результате улучшается качество пайки.

Наиболее близким к изобретению является воостаиовительная среда для пайки твердотельных приборов, содержащая молекулярный водород 2.

Однако, 1восстановительные свойства восстановительной среды, например атмосферы водорода, ухудшаются с понижением температуры пайки. При низкотемпературной пайке мягкими припоями (температура пайки 220-290°С) водород практически теряет свои восстановительные свойства, поскольку в заметное взаимодействие с кислородом он вступает при температурах выше 300°С.

Целью изобретения является повышение качества паяного соединения при пайке низкотемпературными припоями.

Целью изобретения является повышение

5 качест ва пайки.

Поставленная цель достигается тем, что восстановительная среда для пайки твердотельных приборов дополнительно содержит атомарный водород при следующем соотноIQ шении, объем. %:

Атомарный Водород1-30

Молекулярный водородОстальное

Известно, что обычный молекулярный

водород теряет свои восстановительные

15 свойства при низкотемпературной пайке твердотельных приборов мягкими припоями. Практически оп служит как обычная инертная контролируемая среда. Применение восстановительной среды, содержащей

20 атомарный и молекулярный водород в качестве контролируемой среды за счет более высокой активности атомарного водорода позволяет получить новый качественный эффект в тех же условиях. Атомарный водород как более сильный восстановитель вступает в химическое взаимодействие с нежелательными окислами на паяемой поверхности, подвергая их разрушению. Тем самым активизируется процесс пайкн и улуч30 шается качество паяных соединений.

Таким Образом, восстановительная среда, содержащая атомарный и молекулярный водород, позволяет использовать ее восстановительные свойства и при температурах низкотемпературной пайки твердотельных приборов мягкими припоями. Нижний предел объемного содержания атомарного водорода 1% определятся комплексом физико-химических процессов, протекающих при пайке, причем основным фактором является абоорбционно-автокаталитический механизм восстановления офисной пленки. Предел 30% определяется безопасностью работы с такой средой и трудностями ее получения.

Пример 1. Проводилась герметизация пайкой 200 штук интегральных схем (ИС) в корпусах. Крыщки корпусов из никеЛ)Я предварительно обслуживались горячим способом припоем ПОС-61. Герметизация осуществлялась с помощью инфракрасного нагрева в атмосфере оч иШенного водорода, а также в среде, содержащей 1 о бъемн. % атомарного и 99 объемн. °/о молекулярного водорода. Результаты показали, что применение указанной среды по сравнению с атмосферой обычного (молекулярного) водорода позволяет повысить качество пайки, следствием чего я)вляется увеличение выхода годных изделий на 1,1%.

Пример 2. По технологии, описанной в .примере 1, проводилась герметизация пайкой 100 щтук ИС в среде, содержащей 9 объемн. % атомарного водорода и 91 объемн. °/о молекулярного водорода. Выход годных изделий увеличился на 5,1%.

Как видно из примеров, изобретение улучщает качество пайки за счет интенсивного удаления окисных пленок с паяемой поверхности, что ведет к снижнию брака и увеличению выхода годных изделий.

Формула изобретения

Восстановительная среда для пайки, преимущественно, твердотельных приборов, соДйржащая молекулярный водород, отлич а ю щ а я с я тем, что, с целью повыщения качества паяного соединения, при пайке низкотемлературными припоями, она дополнительно сюД|ержит атомарный водород при следующем соотнощении компонентов, объемн. %:

Атомарный водородI-30

Молекулярный водородОстальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Лакедемонский А. В., Хряпин В. Е. «Справочник паяльщика, «Мащи ностроение, 1963, с. 226-227;

2.Петрунин И. Е. «Физико-химические процессы при пайке, М., «Высщая щкола, 1972, с. 103-123.