«Исследование физических свойств твердых тел», методические указания к лабораторным работам, страница 13

Термоситаллы марок СТ38-1, СТ50-1, СТ50-2 в виде полированных пластин толщиной 0,5-1 мм широко используются в качестве подложек тонкопленочных гибридных интегральных микросхем.

Выводы из корпусов через стекло чаще всего выполняют из платенита (сплава состава 54% Fe + 46% Ni), этот сплав характерен тем, что его КТЛР равен КТЛР платины (8,9 10-6 К-1) – отсюда его название. Для спаивания с тугоплавкими стеклами применяют также сплав ковар (54% Fe + 29% Ni + 17%Co), KTЛР которого равен 5·10-3 К-1.

Все сплавы с низким КТЛР представляют собой сплавы никеля и железа, что связано с ферромагнитной природой этих металлов. Для ферромагнитных материалов КТЛР можно представить в виде

где αанг – температурный коэффициент линейного расширения, определяемый ангарнонизмом межатомных взаимодействий; dλ/dT – слагаемое, учитывающее изменение магнитострикции с температурой.

Так как никель обладает большой отрицательной магнитострикцией, то его присутствие в сплаве приводит к понижению КТЛР сплава.

3. ВОПРОСЫ К ДОМАШНЕМУ ЗАДАНИЮ.

1. Как меняются межатомные силы притяжения при сближении атомов.

2. Какую силу и приближение называют гармоническими?

3. Что является причиной термического расширения твёрдых тел?

4. Что такое объёмный и линейный коэффициенты теплового расширения, как они связаны?

5. Как связан коэффициент термического расширения с теплоёмкостью тела?

6. Приведите уравнение Грюнайзена?

7. Дайте характеристику термическим напряжениям в спае с стекло-металл.

8. Как изменяется КТЛР кварцевого стекла при введении в него добавок?

9. Охарактеризуйте сплавы с низким значением коэффициента термического расширения.

10. Что такое ситаллы? Чему равен их КТЛР и где они применяются в микроэлектронике?

11. Как определяются термические напряжения в спае металл-стекло и в сечении проводника.

4. ЛАБОРАТОРНОЕ ЗАДАНИЕ И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ИХ ВЫПОЛНЕНИЮ.

4.1. Задание №1

Изучить по описанию принцип работы дилатометра ДКА-4А, приведенного на рисунке 3.1, обратив особое внимание на материалы, из которых он изготовлен, и занести в отчет его схему.