Герметизація пайкою корпусів мікроблоків з діамагнітних сплавів з використанням високочастотного нагріву
Анотація
Основними труднощами застосування ВЧ-нагріву для процесів герметизації паянням корпусів мікроблоків з алюмінієвих сплавів є низький ККД нагріву, тривалість процесу і значне нагрівання електронного модуля, що герметизується, під час процесу паяння.
Метою роботи є оптимізація параметрів ВЧ-нагріву в процесі герметизації пайкою легкоплавкими припоями корпусів НВЧ-мікроблоків з діамагнітних сплавів шляхом ефективного використання фізичних явищ високочастотного нагріву.
Ефекти ВЧ-нагріву – поверхневий, близькості та концентрації силових ліній електромагнітного поля – були застосовані для паяння НВЧ-мікроблоків в корпусах з діамагнітних сплавів. Для забезпечення енергоефективності та продуктивності процесу герметизації паянням легкоплавкими припоями корпусів НВЧ-мікроблоків оптимізовано частоту електромагнітного поля і конструкцію індуктора.
В процесі паяння мікроелектронних пристроїв, що містять всередині корпусу електронні компоненти, чутливі до електричної складової поля, енергія електромагнітного поля всередині корпусу має бути значно менше енергії деградації елементів, при цьому скін-шар сягає глибини проникнення поля, яка еквівалентна чотирьом значенням товщини корпусу.
Для підвищення ефективності ВЧ-нагріву необхідна концентрація струму індуктора на поверхні корпусу, зверненої до індуктора, що досягається завдяки застосуванню магнітопроводу з фериту. Застосування феритового магнітопроводу всередині індуктора підвищує напруженість магнітного поля завдяки концентрації силових ліній магнітного поля в 1,2–1,3 раза.
Для ВЧ-паяння оптимальним є діапазон частот 0,4–2,0 МГц, в якому на глибині проникнення електромагнітного поля в матеріал корпусу, що дорівнює чотирикратній товщині скін-шару, напруженість поля послаблюється в 152 рази в порівнянні з поверхнею.
Посилання
Klimachev I.I., Iovdalysky I.I. SVHc GIS. Osnovy tecnologii i konstruirovanija [Microwave Hybrid Integrated Circuits. Bases of Technology and Designing]. Moscow, Technosphera, 2006, 351 p. (Rus)
Lanin V.L. High-Frequency electromagnetic heating for soldering in electronics. Circuits and Systems, 2012, no. 3, pp. 238-241. https://doi.org/10.4236/cs.2012.33033.
Rapoport E., Pleshivtseva Y. Optimal Control of Induction Heating Processes.USA, NY, CRC Press, 2007, 341 p.
Ricketts L.W., Bridges J.E., Miletta J. EMP Radiation and Protective Techniques. USA, NY, Join Wiley&Sons, Inc., 1976.
Kluchnic A.V., Pirogov J.A., Solodov A.V. [Reversible refusals of integrated circuits in fields of radio emissions]. Radio Electronic Journal, 2013, no. 1. (Rus)
Kuvaldin A.B. Calculation features of electromagnetic heating parameters in ferromagnetic steel. Industrial electrical heating and electroheating, 2014, no. 2, pp. 26-30, http://www.modtop.ru/node/33849. (Rus)
Metaxas A.C. Foundation of electroheat. USA, NY, John Willey @ Sons, 1996.
Lanin V.L., Dostanko A.P., Telesh E.V. Formirovanie tokoprovodyashchikh kontaktnykh soedinenii v izdeliyakh elektroniki [Formation of Current-Carrying Contact Connection in Electronics Products]. Minsk, Publ. center of the BSU, 2007, 574 p. (Rus)
Авторське право (c) 2018 Ланін В. Л., Грищенко Ю. М.
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
