Понятие об удельном поверхностном сопротивлении пленок.

Основные характеристики тонкопленочных покрытий. Адгезия. Схема измерения.

Понятие о тонкопленочных покрытиях, их классификация и области применения.

Основы создания сварных соединений.

Индивидуальная и групповая пайка (схема процесса).

Лазерная химико-термическая обработка. Примеры реализации.

Повышение качества поверхности химико- термической обработки. Примеры реализации.

Химико-термическая обработка стала широко применяться в современном машиностроении главным образом с целью повы­шения усталостной прочности и износостойкости деталей машин.

Химико-термическая обработка состоит из поверхностного насыщения деталей каким-либо веществом в области повышен­ных или высоких температур. Нередко этот процесс дополняется упрощенной термической обработкой.

В качестве веществ, применяемых для насыщения поверх­ностных слоев стальных деталей, используются: углерод, азот, кремний, хром, бор и другие. Соответственно такие процессы обработки называются: цементацией, азотированием, алитиро-ванием, хромированием, борированием и т.д. Иногда при химико-термической обработке насыщение по­верхности производится двумя и более веществами. В качестве примера можно привести цианирование (насыщение поверхности стали углеродом и азотом), сульфоцианирование (насыщение по­верхности стали углеродом, азотом и серой).

 

Одним из перспективных направлений лазерной техно является обработка отверстий в твердых материалах: керамики кварца, алмаза и т.д. При обработке отверстий в таких матери появляется опасность появления трещин в зоне обработки растрескивания заготовок и возникновения значительного (тол^ ной 0,015-0,020 мм) дефектного слоя, который имеет рыхлую, пористую структуру, отличающуюся механическими и теплофизическими свойствами от основного материала. Для сверления отверстий промышленностью выпускаются установки «Квант», «Крунд», «Квант-9М» и кристалл. С целью улучшения механических свойств режущего инструмента и инструмента для обработки материала давлением применяют различные виды термообработки. При термообработке тради-шда методами возможны деформации, поводки деталей.

36. Пайка: физико-химические основы. Припои, флюсы.

Пайкой называется процесс соединения металлов в твердом состоянии путем введения в зазор расплавленного припоя, взаимодействующего с основным металлом и образующего жидкую металлическую прослойку, кристаллизация которой приводит к образованию паяного шва.

Паяные электрические соединения очень широко применяются при монтаже электронной аппаратуры из-за низкого стабильного электрического сопротивления универсальность, простоты автоматизации, контроля и ремонта. Однако пайке присущи и существенные недостатки: высокая стоимость используемых цветных металлов и флюсов, длительное воздействие высоких температур, коррозионная активность остатков флюсов, выделение вредных веществ.

Индивидуальная пайка применяется при монтаже блоков в условиях мелкосерийного производства, а так же во всех случаях ремонтных работ. Технологический процесс индивидуальной пайки состоит из следующих операций: фиксация соединяемых элементов, нанесение дозированного количества флюса и припоя, охлаждения соединения без перемещения паяемых деталей, очистка и контроль качества соединений.

Групповые методы пайки применяют для монтажа элетрорадиоэлементов на печатной плате. Особенностью процесса групповой пайки является одновременное выполнение большого числа монтажных соединений. В настоящее время применяются два вида: пайка погружение в расплавленный припой и пайка волной прибоя.

Тонкоплёночными называют элементы, сформированные из тонких плёнок и имеющие заданную конфигурацию и размеры. Тонкопленочными принято называть покрытия с толщиной от долей до единиц микрометров.В зависимости от выполняемых функций различают покрытия декоративные, оптические, защитные (антикоррозионные, термостойкие, износостойкие), образующие контакты с полупроводниковыми структурами, магнитные, проводящие, резистивные и т.д.

Из всех методов формирования тонкопленочных покрытий рассмотрим лишь химические, гальванические (электрохимические) и вакуумные.

Как правило, металлические пленки должны иметь адгезию не менее 20 МПа.Конкретный материал покрытия выбирают на основе анализа коррозионной совместимости с материалом детали.

При выборе покрытий учитывают назначение деталей, их мате-риал, способ нанесения и внешний вид. Важной характеристикой покрытий является адгезия (от лат. adhaesio — прилипание), т.е. прочность сцепления пленки с поверхностью изделия (подложки). Для ее определения в основном используется метод нормального отрыва пленки. Измеряя площадь отрыва S и приложенное усилие F, определяют адгезию по формуле:A = F/S.

Как правило, металлические пленки должны иметь адгезию не менее 20 МПа. Требования, предъявляемые к покрытиям (твердость, износостойкость, адгезия, внешний вид и т.д.), зависят от назначения деталей. Условия эксплуатации изделий в зависимости от коррозионной агрессивности среды классифицируются по группам: легкая - Л, средняя - С, жесткая - Ж, особо жесткая ОЖ (ГОСТ 14007-68).

При использовании одного и того же материала в одной серии считается, что для всех резисторов Ro = const и h = const (при h > 0,01 мкм). Тогда R = (Ro/h) • (L/b), или R = p_sК_ф гдеp_s= Ro/h; K_ф= L/b(К_ф — коэффициент формы).

Здесь введено понятие p_s — удельное поверхностное сопротивление пленки, величина которого .определяется удельным сопротивлением материала и толщиной пленки и численно равна сопротивлению пленки квадратной формы. Для единицы измерения применяют термин Ом/кв («Ом на квадрат»).