Технологии пайке |

Часть 2

Суббота, 12 Сен 2009

Влияние паяемого металла на процесс образования спая сказывается и непосредственно при кристаллизации, которая происходит на готовых поверхностях раздела. При этом образование зародышей кристаллов на поверхности основного металла зависит от характера смачивания последнего припоем. Чем меньше краевой угол смачивания, тем меньше затрат энергии требуется для образования зародыша. Если краевой угол мал, то для зарождения зародыша кристалла требуется незначительное переохлаждение. Поскольку обязательным условием пайки является смачивание припоем основного металла, то условия зарождения центров кристаллизации при этом весьма благоприятны.

Влияние твердой поверхности основного металла приводит к тому, что кристал-лизация с самого начала в той или иной степени ориентирована, т. е. имеет место определенное соотношение между формой и размерами кристаллической ячейки металла зоны сплавления и основного металла. При наличии ориентирующего влияния подложки структура металла зоны сплавления образуется в результате развития трех последовательных стадий процесса. На первой стадии ориентировка формирующихся кристаллов целиком определяется подложкой. Следующая стадия характеризуется появлением двойников и других структурных несовершенств в связи с уменьшением ориентирующего влияния основного металла. На третьей стадии наблюдается или поликристаллическая структура, или возникает текстура роста. В зависимости от соотношения параметров решетки кристаллов основного металла и кристаллов, образующихся из расплава, ориентированная кристаллизация может протекать по-разному. Выделяющаяся из расплава новая фаза отличается от основного металла видом атомов, типом и параметрами решетки. Образующиеся из нее кристаллы сопрягаются с подложкой такой кристаллографической плоскостью, в которой расположение атомов наиболее подобно расположению аналогичных атомов в грани кристалла основного металла. Вероятность такой кристаллизации будет тем больше, чем меньше различия межатомных расстояний в плоскостях сопрягающихся фаз. Так, при осаждении алюминия на монокристаллические пластинки платины, при ориентированной кристаллизации меди на никель силы притяжения атомов основного металла вынуждают атомы осаждающегося металла занимать узлы не своей решетки, а решетки подложки. Следовательно, кристалл основного металла навязывает образующемуся кристаллу свой собственный период решетки. Деформация постепенно, с увеличением толщины слоя растущего кристалла, снижается. При определенной толщине слоя, контактирующего с подложкой, кристалл приобретает обычный для него параметр решетки. Данное обстоятельство свидетельствует о том, что при пайке в зоне контакта основной металл — расплав при наличии ориентированной кристаллизации и различии между кристаллами подложки и образующимися из расплава существует промежуточный слой, в котором решетки как образовавшегося кристалла, так и кристалла подложки находятся в напряженном состоянии.

Комментарии закрыты.