Ультразвуковая пайка

Результатом обработки поверхности ультразвуком является ее эрозия, так что с основного металла удаляются посторонние частицы и пленки загрязнений. Поэтому припой может смачивать поверхность и без наложения на нее флюса.

Эта особенность ультразвуковой пайки делает ее весьма выгодной в случаях, когда применять флюс по тем или иным причинам невозможно.

Оборудование для ультразвуковой пайки состоит из нагревательного устройства, преобразователя ультразвуковых колебаний, стержня-передатчика колебаний и ультразвукового генератора.

Преобразователи в целом можно разделить на две группы: Магнитострикционные преобразователи. В них обычно используются никель и его сплавы, являющиеся ферромагнитными материалами.

Эти материалы, будучи внесенными в переменное магнитное поле, меняют свои размеры. Изменяя направление магнитного поля, можно генерировать механические колебания с ультразвуковой частотой.

Величина приращения размеров является функцией напряженности наложенного магнитного поля (независимо от его знака), свойств материала и температуры, которую он имеет.

Частоты магнитострикционных приборов, применяемых при пайке, лежат в пределах 18-26 кгц. Чем выше частота, тем сильнее кавитация действует на паяемую поверхность.

Магнитострикционные преобразователи обычно очень чувствительны к температуре. При нагреве до 80-95° С магнитострикционные приборы, в которых применяются сплавы никеля, теряют свою способность генерировать ультразвуки.

В этих приборах используются кристаллы кварца и турмалина или поликристаллические материалы, например титанат бария (точка Кюри 100° С) и цирконат свинца (точка Кюри 260°С). При наложении на эти вещества электрического потенциала они меняют свои размеры. В поликристаллических материалах этот эффект называют иногда также электрострикцией или поляризационной электрострикцией.