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RÉSUMÉ
Les systèmes électroniques sont constitués à la fois de matériaux conducteurs et d'isolants. Associer des matériaux si différents suppose donc des techniques d'assemblage adaptées. Ces méthodes sont décrites dans cet article, classées en fonction de la nature des matériaux à assembler : pièces métalliques,pièces en verre, et assemblages céramique métal.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Dominique DIEUMEGARD : Responsable du Laboratoire d’Analyses
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Gérard LE CLOAREC : Direction Technique. Expert en Technologies SBU Tubes et dispositifs hyperfréquences - Thales Electron Devices S.A.
INTRODUCTION
Les éléments entrant dans la fabrication de systèmes électroniques tels que les composants, les tubes électroniques, etc., sont constitués de matériaux conducteurs ou isolants (métaux ou alliages divers, verres, céramiques) et de composés particuliers (émetteurs thermoélectroniques ou photoélectriques par exemple). L’association de matériaux aux propriétés si différentes impose la mise en œuvre de méthodes d’assemblage adaptées spécialement aux impératifs des industries électroniques. Certains de ces assemblages jouent un rôle d’enveloppe assurant le maintien d’une atmosphère gazeuse bien définie autour des éléments actifs des composants :
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pression
10 –7 Pa dans la plupart des tubes électroniques ;
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pression de 10 – 4 à 10 Pa de gaz neutres ou réducteurs : argon, hydrogène, xénon, etc., dans d’autres types de tubes électroniques dits à décharge ;
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protection contre les atteintes de l’atmosphère ambiante pour les semi- conducteurs.
L’objet de cet article est de décrire les procédés d’assemblage généralement utilisés actuellement dans les productions de composants électroniques. Certains procédés spécifiques aux semi-conducteurs et aux circuits intégrés, non utilisables dans d’autres industries, ne seront pas abordés.
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Méthodes d’assemblage de pièces métalliques
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1. Principaux matériaux à assembler et caractéristiques utiles
1.1 Principaux matériaux
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Matériaux conducteurs
Les principaux matériaux à assembler sont les aciers inoxydables austénitiques et ferritiques ; le cuivre à haute conductivité électrique ; les alliages cupronickel (comprenant les monels) ; le fer non allié ; les alliages fer-nickel, fer-nickel-cobalt, fer-nickel-chrome ; le graphite conventionnel, les alliages Inconels, le molybdène non allié, les alliages molybdène-rhénium, le nickel non allié, les nickels alliés, le niobium, le tantale, le titane, le tungstène non allié, les alliages tungstène-rhénium, le zirconium. Cette liste n’est pas complète et ne contient pas, entre autres, des métaux et alliages d’apport pour brasages qui font l’objet du paragraphe 2.1.7.
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Matériaux isolants
Les principaux sont les alumines frittées à teneur en Al2O3 de 93 à 98 % ou supérieure à 99 %, la forstérite, la glucine (oxyde de béryllium), la magnésie, le saphir, la stéatite, les verres durs et tendres, le nitrure de bore, le diamant.
1.2 Caractéristiques utiles pour les assemblages
Lors de la description des différentes méthodes d’assemblage, il sera fait appel à certaines propriétés comme la température de fusion, l’allongement thermique et la charge de rupture ; ces propriétés sont rappelées par les courbes des figures 1, 2, 3 et 4 et les tableaux 1 et ...
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