Способ изготовления сверхпроводящих свч-устройств

 

Изобретение относится к области изготовления сверхпроводящих СВЧ- устройств. Целью изобретенияявляется снижение брака за счет ловьпоения точности изготовления и обеспечения сверхпроводимости в местах соединения элементов устройства. Поставленная цель достигается тем, что слой металла, образующего в процессе отжига с материалом устройства соединение со структурой типа А-15, наносят на места соединения элементов, составляющих устройство, после ,чего осуществляют стыковку элементов и проводят отжиг. Таким образом, одновременно с образование интерметаллического соединения на рабочих поверхностях устройства происходит процесс тактно-реактивной пайки в местах сое- Q динения элементов. Ш СЛ С

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТФИЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

11У (И) (51)5 Н 01 1 39 24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н А BTQPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (46) 23.09.90.Бюл. 9 35 (21) 4102924/31-25 (22) 29,07 ° 86 .(71) Институт химической кинетики и горения СО АН СССР (72) Л.А.Закутова, Н.В.Саратовкина и И.А.Витиня (53) 621.326 (088.8) (56) А.Н.Диденко и др. Сверхпроводящие ускоряющие структуры.М. 1 Энергоиздат, 1981, с. 165.

P ° Kneisel et al IEEE, Trans

Nucl, Sci, 1975, v . 22, N 33, р. 1197. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВЕРХПРОВО

ДЯЩИХ СВЧ-УСТРОЙСТВ (57) Изобретение относится к области изготовления сверхпроводящих СВЧустройств. Целью изобретения- является снижение брака эа счет повышения точности иэ гбтовления и обеспечения сверхпроводимости в местах соединения элементов устройства. Поставлен" ная цель достигается тем, что слой металла, образующего в процессе откига с материалом устройства соединение со структурой типа А-15, наносят на места соединения элементов, составляющих устройство, после;чего осуществляют стыковку элементов и проводят отжиг. Таким образом, одновременно с образованиеМ интерметаллического соединения на рабочих поверхностях устройства происходит процесс контактно-реактивной пайки в местах соединения элементов. Ю

144?019

ВШПИ!И Заказ 33 28 Т«оаж 4 2 Подписнг

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, Изобретение относится к области

1 изготовлении сверхпроводящих СВЧ" устройств и может быть использовано в ускорительной технике при создании ускоряющих структур.

Целью изобретения является снижение брака за счет повышения точности изготовления и обеспечения сверхпроводимости в местах соединения элемен- 10 тов устройства, Способ осуществляют следующим образом, На элементы конструкции наносят слой металла, образующего в реэульта- 1g те отжига с металлом устройства соединение со структурой типа Л-15. Толщина слон выбирается с учетом требований по точности усадки образующегося шва и того, что покрытие интерме1 таллида должно,иметь .толщину в несколько глубин проникнонения СВЧ-поля в сверхпронодник, обычно толщина слоя наносимого металла ие более 35 мкм. Это связано с тем, что сверх<троводящие соединения стехиометрического состава обладают значительно более низкой теплопроводностью при рабочей температуре, чем отдельные металлы например ниобий, Конкретные

Р

ЗО условия отжига (давление, температура, продолжительность) определяются составом получаемого интерметаллида и толщиной нанесенного слоя,.

Сущность способа состоит н том, g r» что в процессе отжига одновременно с образованием соответствующего интерметаллическоro соединения на рабочих поверхностях устройства происходит процесс контактно-реактивной

-, .46 пайки в местах соединения (шнон) элементов устройства с образованием также сверхпроводящего интерметаллида на этих контактных поверхностях.

При этом малая толщина покрытия обеспечивает сохранение формы и точных

45 размеров устройства после отжига,,

Пример. На механически подготовленные (шлифованные пастой на основе карбида титана с неплоскостностью и неплоскопараллельностью не 50 более 1 мкл<) контактные и рабочие поверхности элементов н котп<честве

23 штук наносят гальванически слой олова толщиной 2 мкм, затем элементы соединяют встык и отжигают н вакууме

- 1.10 мм рт ° ст. при температуре

-6

1050 С и течение 1,5 ч, затем быстро охлаждают со скоростью охлаждения не менее 40-50 С/мин. При этом у соединенного в единое целое устройства сложной формы в местах соединений и на открытых поверхностях образуется, согласно рентгеноструктурному и ме" таллографическому анализу слой

Nb>Sn, обладающий сверхпроводимостью, При этом усадка на каждый спай не превышает 1-2 мкм.

Данный способ позволяет создавать сложные (объемные ) СВЧ-конс трукции, обеспечивая при этом получение точности размеров, однородности материала покрытия H высокой сверхпроводимости как на рабочих, так и на контактных (н местах соединений) поверхностях устройства.

Ф о р и ул а и з о б р е т е и и я

Способ из готонления сверхпроводящих СВЧ-устройств, включающий создание сверхпроводящего контакта между элементами устройства и формирование интерметаллнческого соединения со структурой типа Л-15 путем навесе<шя на его рабочую поверхность слоя соответствующего металла и проведение отжига в условиях образования интер" мегаллического соединения, о т л ич ающи и с я -ем, что, с целью снижения брака за счет повышения точности «згоговленил, перед проведением отжига н условиях образонания интерметаллического соединения одновременно с нанесением слоя соответствующего металла на рабочую поверхность его наносят на места контакта элементов, а затем осуществляют стыковку элементов по местам их контакта, !