连接技术在电子封装中的应用

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1、13航空制造工程学院特种先进连接技术资料综述摘要：焊接是现代制造工业中不可或缺的加工手段，是将两种或者两种以上材料(同种或者异种)通过原子或分子间的结合和扩散形成永久性连接的工艺过程。根据焊接时金属连接的冶金特点，也可以把焊接工艺分为液相焊接、固相焊接、固一液相焊接。焊接技术是连接技术中的一部分，是制造技术的重要组成部分，同时也是航空飞机、航空航天发动机、箭弹星船体结构、容器、管路和一些精密器件制造中不可缺少的技术[1]。在航空飞机．发动机和航天器的研制和生产中，焊接技术已经成为主导工艺方法之一。焊接技术的进步与发

2、展不仅能够减轻飞机、发动机的重量，而且还为航空飞机、发动机以及航天器结构设计提供技术支持，促进航空飞机、发动机性能的提高[2]。关键词：先进连接技术；现状；航空航天；应用前言连接技术包括焊接技术、机械连接技术和粘接技术，它是制造技术的重要组成部分，也是航空飞机、发动机制造中不可缺少的技术。先进连接技术的发展总是不断地从毅科技的成果中获得新的起点。20世纪初电弧应用于焊接产生了电弧焊，在造船、汽车、桥梁、航空航天等工业，创造出了许多大型焊接结构，使焊接成为一种重要的连接技术。20世纪中期，电子束、等离子弧、激光束相继

3、问世，高能束连接技术应运而生，其应用如航空发动机的电子束焊接，立即创造出了明显的经济和社会效益。13航空制造工程学院特种先进连接技术资料综述新型材料的出现对连接技术提出了新的课题，成为其发展的重要推动力。许多新材料，如耐热合金、钛合金、陶瓷、金属基，陶瓷基／树脂基，碳．碳复合材料等的连接，特别是异种材料之间的连接，采用通常的焊接方法无法完成，扩散焊、摩擦焊、超塑成形／扩散连接、液相扩散焊、活性钎焊、高性能粘接与机械连接等方法应运而生，解决了许多过去无法解决的材料连接问题。新产品、新构件和新器件也对连接技术提出了新的

4、要求，促进传统连接技术的不断改进与连接技术的创新，以适应发展的要求，如微连接技术、精密钎焊技术、加活性焊剂的氨弧焊及电弧一激光等复合能源高效焊接技术等。焊接制造工艺由于其工艺的复杂性，以及对劳动强度、产品质量、批量等要求，使得焊接工艺对于机械化、自动化、智能化的要求极为迫切。目前电子技术、计算机技术、数控及机器人技术的发展为焊接过程的自动化与智能化提供了十分有利的技术基础，并已渗透到焊接各领域中，近20年来，在自动焊接技术方面已取得许多研究与应用成果[2-3]。1国内外先进连接技术发展现状1．1先进特种焊接技术在航

5、空飞机、发动机的研制和生产中，焊接技术已经成为主导工艺方法之一。它的进步与发展不仅能减轻飞机、发动机的重量，而且还为航空飞机、发动机结构设计新构思提供技术支持，促进航空飞机、发动机性能的提高。表1[3]为航空工业领域常用焊接方法分类。13航空制造工程学院特种先进连接技术资料综述1．1．1国外情况航空发动机结构中广泛采用了各种焊接技术。焊接结构件在喷气发动机零部件总数中所占比例已超过50％，焊接的工作量已占发动机制造总工时的10％左右。在飞机结构中，机翼支承梁(钢结构)和狂风、F14的钛合金中央翼翼盒、机翼盒形梁及整

6、体壁板结构等重要的结构上采用了焊接技术。F22后机身前后梁采用了热等静压钛合金铸件的电子束焊接结构，原苏联20世纪60年代研制的米格25机体结构的80％(结构重量)是焊接的，焊缝长达4000多m，焊点达到140万个。苏27飞机，大量采用了钛合金材料和焊接技术(60多项发明创新)，是其保证飞机性能和减重的决定性因素。用氩弧焊、电子束焊制造了米格29的机身整体油箱和米格33的机头(含座舱)。该油箱与原苏联皿16铝合金铆接油箱相比，减重24％。其中，由于1420铝锂合金的密度小，减重12％(若重新设计，可减重15％'--

7、'16％)；另12％是因为焊接结构省掉了金属重叠部分、铆钉、螺栓和密封胶。该油箱可在机场条件下修理，因为该结构补焊后无需热处理工序。俄罗斯n．H．13enJIHHH院士1990年在我国讲学时曾说过：“用发展的眼光看，其前景将出现全焊接结构的飞机，不仅可省掉重达几吨的密封件，更重要的是焊接过程比铆接过程更易于实现自动化。”表2[4]列出第三代、第四代、第五代飞机和发动机所采用的典型焊接结构及其焊接方法。13航空制造工程学院特种先进连接技术资料综述1．1．2国内情况20世纪60年代以来，国内设计的飞机上采用焊接结构越来

8、越少，飞机厂除增添了几台氩弧焊机(含脉冲氩弧焊)、三相低频或二次整流点缝焊机和个别真空充氩弧焊设备外，三四十年一切如故，车间及设备陈旧不堪，技术水平下降。MD一82飞机的生产除导管感应钎焊和薄板TIG焊、点缝焊外，其余变化不大[5]。引进苏27的生产权使国内航空界受到极大的震动。其机体的焊接组件部件近千件，涉及的零件近万件，几乎遍及整个飞机机体。表3为苏-2