123



Stránky připravuje:

Ing. Jaromír Lukášek, CSc.
lukasek@welding.cz

Aktualizováno: 10/05/2007

00_2-16 Spojování v mikrotechnice

Mikrosystémová technika je uznávána jako jedna z klíčových technologií 21. století. Mikrotechnické výrobky si udržují pozici v mnoha oblastech denního života. Mikrotechnika, resp. mikrosystémová technika, se při tom úspěšně rozšiřuje i do minituriazace neelektronických prvků s mechanickými, akustickými,optickými, magnetickými, tepelnými, chemickými, biologickými a jinými funkcemi.
Pro výrobu těchto prvků s charakterickými rozměry v mikrometrické oblasti je nutná celá škála výrobních způsobů. Způsoby spojování v mikrotechnice vycházejí z konvenčních způsobů, které je však třeba pro malé rozměry nekonvenčně upravit.

Laser se osvědčuje i v mikrospojovací technice jako pružný nástroj pro různé materiály a oblasti použití. Stále rostoucí požadavky na kvalitu výsledných výrobků a na efektivnost produkce vedou k intenzivnímu použití diodových laserových systémů. Při tom jsou v popředí zájmů různá použití.
Především je to laserové pájení pro výrobu vhodných elektromechanických spojů. Je to vynikající způsob pro výrobu spojů měkkým pájením pro elektronické připojení stavebních prvků v prostředí citlivém na teplotu. Pro laserový paprsek se při pájení užívá jak koncepce "single point", tak i "simultanes", při čemž integrací on-line kontroly kvality je možno od následné nákladné kontroly upustit. Kombinací osazení a laserového pájení je možno dosáhnout dalšího zvýšení produktivity.

Plynotěsné spoje na termoplastických krytech elektronických dílů v oblasti automobilismu je možno laserově svařovat jako umělou hmotu tzv. prosvětlovacím svařovacím způsobem.
Kromě Nd:YAG-laserů je možno především použít diodově laserové systémy s integrovanou senzorikou pro řízení procesu.
Diskutovány jsou možnosti a omezení při použití laserového svařování pomocí Nd:YAG-laserů pro "Cu-Leadframe-Montage".
Kromě odporového a ultrazvukového svařování je pro výrobu 3-D-kontaktních skupin pro ABS-systémy možno použít i laserové svařování pro spojování prvků zásuvek.

Vlivem stoupajícího výstupního výkonu získávají vláknové lasery stále větší význam pro mikrozpracování. Ve spojení se speciální optikou jsou vhodné pro mikrosvařování s průměrem paprsku max. 10 až 15 mikrometrů např. pro mikroozubená kola hodinkových mechanismů.

Modifikací rastrového elektronového mikroskopu se staly použitelnými i výhody elektronového svařování pro spoje kovových folií a membrán s tloušťkou menší než 100 mikrometrů a drátů o průměru pod 200 mikrometrů.

V oblasti výroby malých dílů pro jemnou mechaniku a elektrotechniku bylo použito mikroodporové svařování především pro spojování dílů z různých materiálů (neželezných, těžkých a ušlechtilých materálů) s rozdílnou tepelnou a elektrickou vodivostí, teplotou tavení a povrchovým pokrytím.
Při výrobě rtuťových lamp jsou požadavky na kvalitu velmi vysoké, protože funkce dílce je na jednotlivých svarech velmi závislá.
Byly popsány výzkumy mechanismu spojování a výroby křížových stohových spojů na Sn-, Ag- a Ni-plátovaných vodičových materiálech (Cu, Ni, Cu-Ni-slitinách, kovaru, bronzu, Au-Ni-slitinách a Pt) pomocí odporového mikrosvařování.

Kondensátorové výbojové svařování je vhodné pro spojování nejtenčích wolframových drátů s kuličkami z ložiskového materiálu, při kterém kvalita spoje není nepřijatelně snížena vytvářenými oblastmi křehkých intermetalických fází. Byly diskutovány vlivy parametrů, metalurgie a vlastností vytvářených spojů.

V oblasti mikrotechniky spojování jsou stále zvyšovány požadavky i na techniku lepení. Zejména při lepidlech bez plnidel dosáhla mezitím aplikovaná množství lepidla tak nízkých objemů, že doposud používané zpracovací parametry není možno bez přizpůsobení použít. Několik článků se zabývá problematikou mikroaplikací lepidel s ohledem na dávkování a na výběr hmot. Další se zabývají vytvrzováním při mikrolepení bez plnidel. Byl diskutován význam lepení pro výrobu hybridních spojů mezi jednotlivými podsestavami mikrotechnických systémů na příkladu srdeční podpůrné pumpy na bázi katetru.

Drahtbondtechnika (? překladu) se v současné době prosazuje v mnoha použitích proti alternativním chip-spojovacím technikám jako jsou Flip-Chip, Chipsize-Packing, a Waverlevel-Packing. Vlivem velkého počtu dalších vývojových prací na materiálu, nástrojích, přístrojích a měřící technice může "drahtbondtechnika" vyhovět i budoucím požadavkům. Jak vysokoproduktivní "Ball/Wedge-bondy" tak i nejvíce používané "Wedge/wedge-bondy" jsou k dispozici pro nové aplikace a mohou nabídnout novými výkonovými parametry k "Fine-Pitch-bondům" kvalitativní řešení.

Zpět na Vývojové tendence



logo welding.cz