¿Qué es Micro Joining o microsoldadura? Sus ventajas y aplicación.

Micro y Nano Unión o Micro Soldadura

La microunión o nanounión es la unión o soldadura permanente de varias piezas de trabajo con una forma fija definida geométricamente. Con la microunión, la zona de unión tiene una expansión en al menos una dirección espacial que es menor de 500 micrómetros.

Por tanto, se puede dividir en:

Nanotecnología: 1 nm a 0,1 µm

Microtecnología:           0,1 µm a 500 µm

Ingeniería de precisión: 500 µm a 2 mm

Técnica macro:> 2 mm

Clasificación de procesos de microuniones

Se utilizan varias técnicas de unión para microuniones. Los siguientes procesos se utilizan con mayor frecuencia como procesos de soldadura en microtecnología:

1. Unión: La unión se utiliza casi exclusivamente para poner en contacto semiconductores con alambre o cinta. La unión termosónica se basa en la soldadura ultrasónica con un sustrato calentado (T = 150–300 ° C) y se utiliza principalmente con alambres de oro (d = 10–75 µm). La unión por ultrasonidos utiliza ultrasonidos para soldar alambres “gruesos” (d = 100–500 µm) basados ​​en aluminio o cobre. En la Figura 1 se muestra una aplicación típica, el contacto de transistores de potencia con cables de aluminio (d = 300 µm).

Fig.1: Unión de cables gruesos de transistores de potencia con cable de aluminio

2. Soldadura por resistencia: Dependiendo de las condiciones geométricas, la soldadura por resistencia incluye soldadura por puntos, salientes, huecos, a tope y termocompresión. Con uno o más impulsos de corriente a través de los componentes de unión, se logra una conexión soldada con una fase fundida y formación de lentes o una soldadura por difusión. La figura 2 muestra una soldadura por proyección de un PT100 con la orejeta de contacto.

Fig.2: Soldadura por resistencia de sensores de temperatura (PT100)

3. Soldadura por rayo láser: La soldadura por rayo láser se utiliza para la soldadura por puntos y uniones. Con la excepción de la plata, todos los metales y aleaciones soldables por fusión pueden soldarse con láseres de estado sólido (láseres de fibra, disco y Nd-YAG) o láseres de diodo. Como proceso de soldadura universal, las fuentes de rayos láser se utilizan hoy en día en todas las áreas de la tecnología.

4. Soldadura con gas inerte de tungsteno / soldadura con micro plasma : En la soldadura con gas inerte de tungsteno y con micro plasma, se utiliza un arco como fuente de calor. En la fabricación de mangueras metálicas flexibles, los componentes delgados se sueldan para formar mangueras onduladas, fuelles o juntas de expansión. Las presiones se miden utilizando membranas de presión, soldando láminas metálicas de 50 µm a 0,5 mm con bridas para formar sensores de presión. El contacto eléctrico de los alambres de cobre aislados con esmalte con las orejetas de soldadura para la producción de bobinas o relés se realiza mediante soldadura con gas inerte de tungsteno con tiempos de combustión de arco muy cortos, que son del orden de 50 ms, Figura 3.

Fig.3: Soldadura con gas inerte de tungsteno de membranas de medición de presión

Aplicaciones de los procesos de microuniones

  1. Tecnología de soldadura por resistencia para unir metal con metal.
  2. Tecnología de calentamiento por pulsos (unión por barra caliente) para soldar componentes electrónicos.
  3. Tecnología de sellado de costuras para soldar una tapa en una caja que contiene componentes electrónicos.
  4. Tecnología de unión por láser, aplicable a una amplia gama de usos, incluida la soldadura de metales, soldadura y soldadura de plásticos.
  5. Equipo de ultrasonidos para soldadura de resina, corte por fusión de resina, corte de resina, unión de metales y corte de alimentos.
  6. Unidad de calentamiento por inducción de alta frecuencia para el calentamiento sin contacto de metales mediante inducción electromagnética.

Otras aplicaciones

La microunión se utiliza en muchas áreas de la electrónica y la microelectrónica para producir conexiones o contactos eléctricamente conductores, como ocurre normalmente con semiconductores y semiconductores de potencia. Para ello se sueldan hilos de oro, aluminio o cobre de entre 10 µm y 500 µm. Para la producción de motores eléctricos (pequeños motores eléctricos), se utilizan bobinas o relés principalmente alambres de cobre esmaltados y hebras de cobre. En la tecnología médica, los materiales implantables como el titanio soldado, los aceros resistentes a la corrosión, el platino, el tantalio o el oro tienen una gran demanda como componentes para carcasas, bombas dosificadoras o instrumentos quirúrgicos. Las aleaciones soldadas de alta temperatura como las aleaciones de tungsteno, molibdeno, níquel y cobalto se requieren en la industria de lámparas y tubos, así como en la construcción de hornos.En la tecnología de sensores, se utilizan componentes soldados, entre otras cosas,para medir temperatura, presión, fuerza, torque u otras cantidades físicas.