Способ подготовки поверхностей герметизируемых деталей полупроводникового прибора перед холодной сваркой

 

СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ ГЕРМЕТИЗИРУЕМЫХ ДЕТАЛЕЙ ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ПРИБОРА ПЕРЕД ХОЛОДНОЙ СВАРКОЙ, включающий нанесение покрытия гальванического никеля толщиной 0,01-0,2 толщины основы соединяемых деталей, отичающийся тем, что, с целью повышения прочности и герметичности сварочного соединения, и коррозионной стойкости прибора гальваническое покрытие выполняют двухслойным, где первый слой матовый, а второй блестящий , при отношении толщины первого к второму , равном 1,6-1,8. S (Л со 00 Фиг. 1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК з(д В 23 К 20/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3578622/25-27 (22) 16.04.83 (46) 23.06.84. Бюл. № 23

2000

1750 1500

Д 1250 з

C 1000

70 7,2 И 7,б 1,8 Z0

Соа пношение тояции матодых и ЬесФящих никеледых слое о

Фиг.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (72) П. И. Гурский, Ю. А. Сергеева, Б. Н. Богданов, Г. Л. Воеводин, А. P. Даванков и К. И. О. Касимов (53) 621.791.66 (088.8) (56) 1. Дуболазов В. А. и Гурский П. И. Применение холодной сварки для герметизации корпусов электронных приборов. — «Автоматическая сварка», 1975, № 1, с. 46 — 47 (прототип) .

ÄÄSUÄÄ 1098717 A (54) (57) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ПОВЕРХНОСТЕИ ГЕРМЕТИЗИРУЕМЫХ ДЕТАЛЕЙ ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ПРЙБОРА ПЕРЕД ХОЛОДНОИ СВАРКОЙ, включающий нанесение покрытия гальванического никеля толщиной 0,01 — 0,2 толщины основы соединяемых деталей, отичающийся тем, что, с целью повышения прочности и герметичности сварочного соединения, и коррозионной стойкости прибора гальваническое покрытие выполняют двухслойным, где первый слой матовый, а второй блестящий, при отношении толщины первого к второму, равном 1,6 — 1,8.

10987 17

10

1О 12

Соотноигение никел

1,9 !,6 1,8 2 толи4ин матодых и блестящих едих слоед

Atz 2

Изобретение относится к области холодной сварки и может найти применение при герметизации корпусов полупроводниковых приборов.

Одной из важных операций холодной сварки является подготовка поверхностей соединяемых металлов и сплавов. Учитывая требования вакуумной гигиены, не представляется возможным использовать очистку деталей и обеспечить стабильность соединений. Поэтому при изготовлении полупроводниковых приборов широко применяется способ подготовки деталей к холодной сварке путем нанесения на поверхность свариваемых деталей никелевых и других покры тий, так как такие поверхности не нуждаются в дополнительной специальной обработке.

Известен способ подготовки поверхностей герметизируемых деталей полупроводникового прибора перед холодной сваркой, включающий нанесение покрытия гальванического никеля толщиной 0,01 — 0,02 толщины основы соединяемых деталей (11.

К недостаткам способа относятся недостаточные прочность и герметичность сварного соединения в условиях вибрации и других динамических нагрузок.

Целью изобретения является повышение прочности и герметичности сварного соединения и коррозионной стойкости прибора.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу подготовки поверхностей герметизируемых деталей полупроводникового прибора перед холодной сваркой, включающему нанесение покрытия гальванического никеля толщиной 0,01 — 0,02 толщины основы соединяемых деталей, гальваническое покрытие выполняют двухслойным, где первый слой матовый, а второй блестящий, при отношении толщины первого к второму, равном 1,6 — 1,8.

Нанесение двойного слоя никелевого покрытия (вместо одного) на детали перед сваркой дает более высокое качество соединения, потому что одинарный слой никеля более пластичный, а двойной слой более хрупкий.

В процессе пластической деформации непосредственно в плоскости соприкосновения

40 двух свариваемых деталей, т. е. в зоне сварки, происходит более интенсивное растрескивание поверхностных слоев (в том числе покрытия), лучшее течение металла и более легкий вынос из этой зоны поверхностных включений (остатков покрытия, пленок, загрязнений), интенсивный выход в зону сварки внутренних ювенильных слоев металла и, как следствие этих факторов, обеспечивается более качественное и надежное соединение.

На фиг. 1 приведен экспериментально полученный график зависимбсти прочности сварного соединения от соотношений толщин матового и блестящего покрытий; на фиг. 2 — график зависимости герметичности сварного соединения от соотношений толщин матового и блестящего покрытий; на фиг. 3 — график зависимости коррозионной стойкости прибора в зависимости от соотношений толщин матового и блестящего покрытий.

Толщина матового слоя равна а — 6—

8 мкм, Ь вЂ” 9 — 16 мкм, в — 17 — 22 мкм.

Пример. Образцы (медный держатель и коваровый баллон) перед сваркой промывают, обезжиривают и наносят гальваническим способом различные толщины никелевых слоев (матовых, блестящих) общей толщиной 0,01 — 0,02 толщины основы, где медной 850 мкм, а коваровой 470 мкм, замеряют толщину покрытий и подвергают холодной сварке. Затем проверяют прочность соединений на разрывной машине

РМ вЂ” 500, герметичность шва масс-спектрометрическим и вакуумно-жидкостным методами, коррозионную стойкость прибора — в камере влажности при 313+ 2 К и влажности 98 /ц.

Приборы, изготовленные с использованием предлагаемого способа, обладают повышенными показателями прочности сварного соединения, 100 /0 герметичностью и коррозионной стойкостью прибора. Кроме того, внедрение двухслойного никелирования поверхностей диодов и тиристоров позволяет исключить операцию никелирования готового прибора, увеличивает на 3 — 5О/ц выход годных приборов.

1098717

100

Cb а

Ь в к . Ф а

Ъ

Ев вз а

1,0 7,Z 19 !,б 7,B ZO

Соотиошение томцик магпо8ых и блестяилих иикеле1ых слоео чиг.5

Составитель И. Фели ци на

Редактор И. Шулла Техред И. Верес Корректор А.Ференц

Заказ 4268/10 Тираж 1037 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и оч крытий

113035, Москва, )K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4