химический каталог




Физико-химические основы производства радиоэлектронной аппаратуры

Автор Н.К.Иванов-Есипович

ссы, происходящие в материалах под воздействием тепловой энергии, локализуемой в области падения лазерного луча. В зависимости от параметров лазерного излучения и свойств материала может быть образовано сквозное отверстие, углубление, произведена сварка или удален тонкий слой с .поверхности по заданному контуру..

Световая энергия лазерного излучения переходит в тепловую в момент падения на поверхность и выделяется в поверхностном слое. Дальнейшее распространение тепловой энергии в глубинные слои вещества обусловлено теплопроводностью, имеющей электронный (для металлов) или фононный (для неметаллов) механизм (23].

Под термическим воздействием лазерного излучения в веществе происходит ряд изменений: фазовые превращения (плавление, испарение), химические взаимодействия с атмосферой, структурные изменения и т. д. Особенностью нагрева лучом лазера являются высокие скорости подъема температуры (до 108°С/с) и охлаждения (до 10б°С/с), большие градиенты температуры (до 104°С/мм). Это приводит к возникновению термических напряжений и к сохранению после охлаждения высокотемпературных структурных модификаций. Кратковременность процесса (порядка 10 мс, включая остывание) ограничивает окислительные процессы. Особенности технологии лазерной обработки вытекают из световой природы лазерного луча. Имеют значение такие факторы, как отражательная способность поверхности, на которую падает луч.

Режим лазерной обработки задается энергией импульса излучения, длительностью импульса и диаметром луча на поверхности детали. Для устранения выплесков жидкого вещества обработку производят за фокальной плоскостью объектива, т. е. в области расходящихся лучей. В результате поглощения поверхностью световой энергии и превращения ее в тепловую энергию начинается испарение вещества, причем настолько интенсивно, что вначале процесс испарения носит сублимационный характер, т. е. переход в пар происходит из твердой фазы, минуя жидкую. Одновременно по механизму теплопроводности начинается передача тепла из очага со сверхперегретым материалом в глубь вещества. Это приводит к развитию кратера.

Лазерное излучение в производстве РЭА применяют для получения отверстий, например, при обработке керамических (22ХС) или ситалловых (СТ-32) подложек для СВЧ микроузлов. Для получения в точке падения луча отверстия с вертикальными стенками необходимо заставить процесс развиваться при двух условиях. Во-первых, должно преобладать испарение вещества со дна кратера над плавлением стенок отверстия. Для этого импульс должен быть коротким. Во-вторых, опускание дна кратера по мере испарения вещества должно приводить к расфокусировке в направлении увеличения расходимости лучей и ослабления поглощаемой энергии.

Нарушение второго условия вызывает повышение поглощаемой энергии к концу импульса, когда кратер заполняется материалом с подплавленных стенок. Расплавленный материал выплескивается наружу под действием

избыточного давления паров со дна, разбрыз- рИс. 19. Дефект края

гиваясь по подложке и скапливаясь по краям отверстия в пластине

кратера снаружи в виде каймы (рис. 19). Вы- ™талла при прошивке

r е rJ „ Г г ' лучом лазера в режидавливание жидкой фазы со стенок ведет к M-jL 3aBbIIUeHH0H энеробразованию конусности. гии импульса

Указанные эффекты можно ослабить соответствующим выбором режима обработки с учетом свойств материала, поверхности и требований к форме отверстия.

Искажение формы отверстия зависит от шести основных факторов: расфокусировки и дчафрагмирования луча, энергии в импульсе, числа последовательных импульсов, посылаемых в одну точку, черноты приемной поверхности, соотношения глубины и диаметра отверстия, теплопроводности материала. При каждом следующем импульсе отверстие растет в глубину за счет послойного испарения материала. Например, на установке «Квант-10» (рис. 20) за 5 импульсных ударов луча могут быть получены отверстия диаметром 1—2 мм при толщине подложки 1 мм из керамики 22ХС при энергии в импульсе 30 Дж. Для второго и последующих импульсов дно кратера приобретает необходимую черноту в результате окислительных реакций при сгорании ситалла. Полезен поддув аргона в зону обработки.

При лазерной сварке соединяемые металлы образуют ванну сплавления в точке падения луча. Соединение возникает в ре52

53

зультате совместной кристаллизации при затвердевании расплавленной зоны. Чтобы избежать разрушения контактной площадки, лазерную сварку .проводят в режиме расплавления только металла

Рис. 20, Установка для технологической обработки лазерным лучом «Квант-10»: энергия импульса излучения на выходе оптической системы от 10 до 50 Дж; длина волны генерируемого света 1.06 мкм; диаметр фокального пятна от 0,4 до 3,0 мм

проволоки, прижатой к контактной площадке (в планарном решении контактного узла). Для этого луч фокусируют непосредственно на проволоку в месте контакта. В отличие от режима при получении отверстий длительность импульса при сварке более 10 мкс, так как

процесс сц

страница 20
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91

Скачать книгу "Физико-химические основы производства радиоэлектронной аппаратуры" (2.57Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
компьютеры напрокат
Фирма Ренессанс лестница в квартире на второй этаж - продажа, доставка, монтаж.
кресло manager
аренда склада в москве на время ремонта

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(11.12.2016)