Ультразвуковая пайка

В этой статье есть несколько проблем. Помогите улучшить ее или обсудите эти проблемы на странице обсуждения . ( Узнайте, как и когда удалять эти сообщения ) В статье содержится список общих ссылок , но в ней отсутствуют соответствующие встроенные цитаты .Пожалуйста, помогите улучшить эту статью, добавив более точные цитаты. ( Январь 2019 )( Узнайте, как и когда удалить это сообщение ) Вводный раздел этой статьи может оказаться слишком коротким, чтобы адекватно изложить основные положения .Пожалуйста, рассмотрите возможность расширения лида, чтобы предоставить доступный обзор всех важных аспектов статьи. ( Февраль 2022 ) ( Узнайте, как и когда удалить это сообщение )

Ультразвуковая пайка ( U/S-пайка ) — это процесс пайки без использования флюса , при котором используется ультразвуковая энергия без необходимости использования химикатов для пайки таких материалов, как стекло, керамика и композиты , труднопаиваемые металлы и другие чувствительные компоненты, которые невозможно паять обычными способами.

Ультразвуковая пайка находит все большее применение в пайке металлов и керамики от солнечных фотоэлектрических элементов и медицинских сплавов с эффектом памяти формы до специализированных электронных и сенсорных корпусов. Она используется с 1955 года для пайки алюминия и других металлов без использования флюса. ^{[ необходима цитата ]}

Ультразвуковая пайка — это совершенно другой процесс, нежели ультразвуковая сварка . Ультразвуковая сварка использует ультразвуковую энергию для соединения деталей без добавления какого-либо присадочного материала, в то время как ультразвуковая пайка использует внешний нагрев для расплавления присадочных материалов, а именно припоев, для формирования соединения.

Ультразвуковая пайка может осуществляться либо с помощью специализированного паяльника , либо с помощью специализированной припойной ванны . В любом случае процесс может быть автоматизирован для крупномасштабного производства или может выполняться вручную для прототипирования или ремонтных работ. Первоначально пайка ультразвуком была направлена ​​на соединение алюминия и других металлов; однако с появлением активных припоев теперь можно паять гораздо более широкий спектр металлов, керамики и стекла.

Ультразвуковая пайка использует либо ультразвуково-связанные нагреваемые наконечники паяльника (0,5–10 мм), либо ультразвуково-связанные ванны для пайки. В этих устройствах пьезоэлектрические кристаллы используются для генерации высокочастотных (20–60 кГц) акустических волн в расплавленных слоях припоя или партии, чтобы механически разрушать оксиды , которые образуются на расплавленных поверхностях припоя. Наконечники для ультразвуковых паяльников также соединены с нагревательным элементом, в то время как пьезоэлектрический кристалл термически изолирован, чтобы предотвратить деградацию пьезоэлектрического элемента. Ультразвуковые наконечники паяльника могут нагреваться (до 450 °C) при механических колебаниях с частотой 20–60 кГц. Этот наконечник паяльника может плавить припойные металлы, поскольку в расплавленной ванне припоя возникают акустические колебания. Затем вибрация и кавитация в расплавленном припое позволяют припоям смачивать и прилипать ко многим металлическим поверхностям.

Акустическая энергия, создаваемая наконечником паяльника или ультразвуковой паяльной ванной, действует посредством кавитации расплавленного припоя, которая механически разрушает оксидные слои на самих слоях припоя и на соединяемых металлических поверхностях.

Кавитация в расплавленной ванне припоя может быть очень эффективной для разрушения оксидов на многих металлах, однако она неэффективна при пайке керамики и стекла, поскольку они сами по себе являются оксидами или другими неметаллическими соединениями, которые не могут быть разрушены, поскольку являются базовыми материалами. В случаях пайки непосредственно на стекла и керамику, присадочные металлы для ультразвуковой пайки необходимо модифицировать активными элементами, такими как In, Ti, Hf, Zr и редкоземельными элементами (Ce, La и Lu). Припои, легированные этими элементами, называются активными припоями, поскольку они непосредственно воздействуют на стеклянные/керамические поверхности, создавая связь.

Использование ультразвуковой пайки расширяется, поскольку она является чистой и не требует использования флюса в сочетании с активными припоями, указанными для соединения узлов, где либо может быть захвачен коррозионный флюс или иным образом нарушить работу или загрязнить чистую производственную среду, либо где соединяются разнородные материалы / металлы / керамика / стекло. Для эффективного сцепления с поверхностями необходимо разрушить собственный зарождающийся оксид активного припоя при плавлении, и ультразвуковое перемешивание хорошо подходит.

• Vianco, PT; Hosking, FM; Rejent, JA (1996). «Ультразвуковая пайка для структурных и электронных применений». Welding Journal . 75 (11): 343-355-s.
• Антоневич, Я. (1976). «Основы ультразвуковой пайки». Журнал сварки . 55 (7): 200-е — 207-е.
• П. Вианко, AWS Soldering Handbook, изд. 3. 1999, опубликовано Американским

• soniKKs Ultrasonics Technology GmbH, Германия
• Sanwa Components International, США
• EWI, Огайо, США
• Ультразвуковая пайка керамики с индием — пример применения с пошаговыми изображениями

Эта статья по электронике — заглушка . Вы можете помочь Википедии, расширив ее.

• в
• т
• е