Способ диффузионной сварки в вакууме

 

Изобретение относится к сварке давлением с подогревом, в частности к диффузионной сварке, и может быть использовано в электронной и радиотехнической промышленности при сварке диэлектриков и полупроводников с металлами или между собой. Целью изобретения является повышение производительности. На поверхность свариваемой детали из диэлектрика или полупроводника, противоположную свариваемой, устанавливают полупроводниковую пластину из материала с отрицательной дифференциальной проводимостью с металлизированными контактными поверхностями. Детали нагревают, сдавливают и подводят к ним через полупроводниковую пластину высокое напряжение, под действием которого полупроводниковая пластина начинает генерировать высокочастотные и ультразвуковые колебания, соизмеримые с частотой колебаний атомов в решетке свариваемых материалов , которые активизируют процесс. 1 ил. с (О сл со о оо ОО оо ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (51) 4 В 23 К 20/14

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3995784/31-27 (22) 24.12.85 (46) 15.04.87. Бюл. 1Ф 14 (71) Саратовский политехнический институт (72) А.И.Коблов, Г.В.Конюшков, В.Я.Николаев, Е.А.Манько, В.И.Петросян и В.В,Фоминых (53) 621,791.66 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М - 1119811, кл, В 23 К 20/00, 1983.

Авторское свидетельство СССР

В 94!102, кл. В 23 К 20/16, 1980. (54) СПОСОБ ДИФФУЗИОННОЙ СВАРКИ В

ВАКУУМЕ (57) Изобретение относится к сварке давлением с подогревом, в частности к диффузионной сварке, и может быть использовано в электронной и радиотехнической промышленности при

„„SU„„1303335 сварке диэлектриков и полупроводников с металлами или между собой.

Целью изобретения является повышение производительности. На поверхность свариваемой детали из диэлектрика или полупроводника, противоположную свариваемой, устанавливают полупроводниковую пластину из материала с отрицательной дифференциальной проводимостью с металлизированными контактными поверхностями. Детали нагревают, сдавливают и подводят к ним через полупроводниковую пластину высокое напряжение, под действием которого полупроводниковая пластина начинает генерировать высокочастотные и ультразвуковые колебания, соизмеримые с частотой колебаний атомов в решетке свариваемых материалов, которые активизируют процесс.

1 ил.

1303335

Изобретение относится к сварке давлением с подогревом, в частности к диффузионной сварке, и может быть использовано в электронной и радиотехнической промышленности при сварке 5 неорганических изоляционных материалов (стекла, керамики) и полупроводников с металлами или между собой.

Целью изобретения является повышение производительности.

На чертеже показана схема осуществления способа.

Свариваемую деталь 1, выполненную 15 из диэлектрика или полупроводника, устанавливают на деталь 2, закрепленную на рабочем столе 3 камеры 4.

На поверхность детали 1, противоположную свариваемой, устанавливают по- 20 лупроводниковую пластину 5 из материала с отрицательной дифференциальной проводимостью (эффект Ганна) с металлизированными контактными поверхностями, детали сжимают заземлен- 25 ные пуансоном 6 и нагревают нагревателем 7 до температуры сварки. Затем к свариваемым деталям от высоковольтного ввода 8 через полупроводниковую пластину 5 подводят высокое З0 напряжение, обеспечивающее отрицательную дифференциальную проводимость полупроводниковой пластины, После определенной изотермической выдержки детали охлаждают и извлекают из камеры.

Благодаря использованию полупроводниковой пластины из материала с отрицательной дифференциальной прово- 40 димостью повышается производительность процесса за счет активации свариваемых материалов под действием генерируемых полупроводниковой пластиной высокочастотных и ультразвуко- 45 вых колебаний с частотой, соизмеримой с частотой колебаний атомов в решетке свариваемых материалов.

Пример. Сваривали детали из стекла с 52-2 и арсенида галлия 50 толщиной 8 и 0 5 мм соответственно и диаметром 32 мм. На поверхность свариваемого полупроводника, противоположную свариваемой, устанавливали полупроводниковую пластину из арсенида галлия диаметром 32 мм и толщиной 0,8 мм с металлизированными контактными поверхностями. Свариваемые детали сжимали усилием 0,2 МПа, камеру вакуумировали, детали нагревали до 300 С со скоростью 0,2 С/с °

По достижении температуры в зоне сварки 250"С температура полупроводниковой пластины достигает 120 С, через нее к свариваемым деталям подводят напряжение 900 В. Указанному напряжению соответствует напряженность электрического поля в полупроводниД

КоВоН пластине 1,1 10 В/см, à B свариваемых деталях напряженность электрического поля составляет 1,0 х

З

xl0 В/см. При заданной напряженности электрического поля полупроводниковая пластина генерирует СВЧ-колебания с частотой около 1,2 ГГц и УЗколебания на второй, третьей гармонике колебаний СВЧ, Высокое напряжение подавали на свариваемые детали в течение 20-30 с, при этом температура свариваемых деталей в зоне сварки возрастала до 450 С, а температура полупроводниковой пластины поддерживалась 200-220 С. Затем осуществляли изотермическую выдержку при 370"С в течение 10 мин и охлаждали со скоростью 0,15 С/с, формула изобретения

Способ диффузионной сварки в вакууме диэлектриков и полупроводников с металлами или между собой, при котором свариваемые материалы приводят в контакт, сжимают, нагревают и прикладывают к ним высоковольтное напряжение, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, на поверхность диэлектрика или полупроводника, противоположную свариваемой, устанавливают полупроводниковую пластину из материала.с отрицательной дифференциальной проводимостью, а высоковольтное напряжение подводят через нее, 13О3335

Составитель Т.Олесова

Техред Л.Олейник

Корректор П.Патай

Редактор И.Рыбченко

Закаэ 1252/15

Тираж 976 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Пронэвоцственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4