Дипломна робота на тему: "Умови отримання паяних з’єднань мідних пластин за рахунок тепла реакції СВС, ініційованої в багатошаровій фользі Ni/Al, та їхні властивості."

виконала: студентка 6 курсу, групи ФФ-61м Закусило Тетяна Миколаївна

керівник: Устінов Анатолій Іванович, д.ф.-м.н., проф., зав. відділу парофазних технологій неорганічних матеріалів Інституту електрозварювання ім. Є.О. Патона НАНУ

Дипломна робота на тему: "Умови отримання паяних з’єднань мідних пластин за рахунок тепла реакції СВС, ініційованої в багатошаровій фользі Ni/Al, та їхні властивості."

виконала: студентка 6 курсу, групи ФФ-61м Закусило Тетяна Миколаївна

керівник: Устінов Анатолій Іванович, д.ф.-м.н., проф., зав. відділу парофазних технологій неорганічних матеріалів Інституту електрозварювання ім. Є.О. Патона НАНУ

РЕФЕРАТ

Обсяг роботи: 83 сторінки, 38 ілюстрацій, 12 таблиць, 32 джерела  літератури.

У багатьох випадках традиційні методи з'єднання компонентів електронних пристроїв мають обмеження у застосуванні. Це пов’язано з тим, що нагрів компонентів у всьому об'ємі та інтенсивне тепловиділення під час процесу паяння призводять до перегрівання зразків та їх термічного пошкодження. Використання реакційної багатошарової фольги для з'єднання дозволяє забезпечити дуже швидкий (до 1 секунди) та локальний (на поверхні контакту) нагрів зразків, таким чином, уникнувши термічного пошкодження компонентів. Тому, дослідження умов отримання методом реакційного паяння з'єднань та їх властивостей є важливим та актуальним завданням сучасного матеріалознавства.

Виконання магістерської дисертації здійснювалося в рамках науково-дослідної роботи кафедри прикладної фізики Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» та відділу парофазних технологій неорганічних матеріалів Інституту електрозварювання ім. Є. О. Патона НАНУ у зв'язку з науковою роботою за відомчою тематикою «Розробка наукових засад технології реакційної пайки компонентів електронних пристроїв, що запобігає їх нагріванню».

Метою роботи є встановлення умов отримання якісних паяних з’єднань мідних пластин методом реакційного паяння. Для виконання мети було поставлено ряд задач, а саме: змоделювати поширення реакції СВС у плакованій реакційній багатошаровій фользі у її вільному стані, а також за її контакту з теплопровідними пластинами; з’ясувати вплив характеристик мікроструктури багатошарової фольги, розміщеної в зоні з’єднання, на поширення в ній фронту реакції СВС; дослідити мікроструктуру та електропровідні характеристики з’єднань мідних пластин, отриманих з використанням реакційної багатошарової фольги Ni/Al: плакованої прошарком нереакційного матеріалу та без нього.

Об’єктом дослідження є з'єднання мідних пластин, отримані з використанням реакційної багатошарової фольги Ni/Al як локального джерела тепла. Предметом дослідження є умови отримання з’єднань мідних пластин з використанням реакційної багатошарової фольги Ni/Al як локального джерела тепла, структурні та електропровідні характеристики отриманих з’єднань. Дослідження структури та мікроструктури з'єднань здійснювалося методами оптичної мікроскопії за допомогою оптичного мікроскопа Neophot 32 та методами електронної мікроскопії за допомогою електронного мікроскопа РЭМ-106И. Оцінка електропровідності з’єднань здійснювалася шляхом аналізу термограм, отриманих за умови пропускання струму через паяні з’єднання 

Наукова новизна одержаних результатів: методами структурних досліджень показано, що плакування РБФ поліпшує структурні характеристики з’єднань, отриманих методом реакційного паяння. Створено модель поширення реакції СВС у плакованій реакційній багатошаровій фользі у її вільному стані, яка враховує втрати тепла на нагрів, можливе плавлення та, в окремих випадках, випаровування плакованого прошарку.

Отримані результати є важливими для розробки технології реакційного паяння компонентів електронних пристроїв, зокрема, для оптимізації умов отримання з’єднань методом реакційного паяння.

Результати досліджень були оприлюднені на дев’ятій міжнародній конференції молодих вчених «Welding and Related Technologies» та на шістнадцятій всеукраїнській науково-практичній конференції студентів, аспірантів та молодих вчених «Теоретичні і прикладні проблеми фізики, математики та інформатики». Результати досліджень були опубліковані у відповідних матеріалах і тезах даних двох конференцій.

Ключові слова

Реакційна багатошарова фольга, екзотермічна реакція, самопоширюваний високотемпературний синтез (свс), паяння, з'єднання, мікроструктура

Повний текст дисертації (pdf)