Ultrazvukové zváranie mikrodrôtov
Ultrazvukové zváranie mikrodrôtov je technika spájania, pri ktorej sa jemné drôty spájajú na metalizovaných substrátoch trením pod vplyvom ultrazvuku. Umožňuje vysokú presnosť a minimálnu deformáciu.
Fyzikálno-chemický mechanizmus účinku
Ultrazvukové zváranie mikrodrôtov využíva energiu vysokofrekvenčnej ultrazvukovej vlny na vytvorenie tlaku na materiál, ktorý sa má zvárať. To vedie k plastickej deformácii a vytvoreniu metalurgicky spojeného kontaktu medzi drôtmi a substrátom.
Metalurgický význam a riziká pri zváraní
Táto technika je vhodná najmä pre jemné, vysoko vodivé materiály, ako je kremík alebo germánium. Nesprávna ultrazvuková amplitúda alebo frekvencia môže viesť k neúplnému spojeniu alebo k poškodeniu materiálu. Príliš vysoká energia môže spôsobiť prehriatie a deformáciu komponentov.
Prax v dielni a pracovné postupy
Pre úspešné vykonanie ultrazvukového zvárania mikrodrôtov je potrebné presne kalibrované ultrazvukové zariadenie. Drôty by mali byť čisté a bez nečistôt. Ultrazvuková amplitúda by mala byť medzi 20 a 50 µm a frekvencia by mala byť nastavená na 100 kHz. Je potrebné nepretržité sledovanie teploty a tlaku, aby sa zabezpečilo, že nedôjde k žiadnemu poškodeniu.