Способ обработки стекла

 

Изобретение относится к электронной промышленности и может быть использовано при изготовлении стеклянных подложек вакуумных фотоэлектронных приборов. Цель изобретения -сокращение продолжительности процесса и повышение надежности изделий. Для этого при обработке стекла путем удаления щелочных ионов электронным лучом в вакууме стекло подогревают в вакууме б-Ю 4 Па до (Тд -400) - Тд, °С выдерживают 5-20 мин и обрабатывают электронным лучом при удельной мощности (0,5 - 20). 102 Вт/см2, скорости 0,5 - 3,0 см/с и толщине луча 500 - 2000 мкм за один проход луча по изделию. Продолжительность обработки 1 - 6 с. 1 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (s1)s С 03 С 23/00

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

„ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4459568/33 (22) 12.07,88 (46) 15.06.91; Бюл ЛФ22 (71) Таганрогский радиотехнический институт им. В.Д,Калмыкова (72) Г.В.Дудко, А.А.Кравченко, Л.Г.Магаев и

Д.И.Чередниченко . (53) 666 1.053.65 (088.8) (56) Мачулка Г.А.Лазерная обработка стекла. М.: Советское радио, 1979, с.26 — 100. !. Vacuum $с!епсе and Technology, 1982, 20 (3) р., р. 863 — 867. (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ СТЕКЛА .(57) Изобретение относится к электронной промышленности и может быть использоваИзобретение относится к электронной промышленности и может быть использовано для удаления ионов щелочных металлов из поверхностного слоя при изготовлении стеклянных подложек вакуумных фотоэлектронных приборов, а также для повышения светопропускания, стойкости и механической прочности стекла.

Цель изобретения — сокращение продолжительности процесса и повышение надежности изделий.

На фиг.1 схематически показано выщелачивание электронным цилиндрическим лучом; на фиг,2 — выщелачивание электронным ленточным лучом.

При обработке стекла в зависимости.от требуемой глубины выщелачивания стекло подогревается до температуры (Тд - 400)—

ТАОС. Это позволяет значительно снизить возникающие термонаправления, устраняет возможность разрушения под действием луча. При этих температурах стекло сохраняет диэлектрические свойства и движение но при изготовлении стеклянных подложек вакуумных фотоэлектронных приборов.

Цель изобретения — сокращение продолжительности процесса и повышение надежности изделий. Для этого при обработке стекла путем удаления щелочных ионов электронным лучом в вакууме стекло подогревают в вакууме 5 104 Па до (Тд-400) †.

Тд, ОС, выдерживают 5 — 20 мин и обрабатывают электронным лучом при удельной мощности(0,5 — 20).10 Вт/см, скорости 0,5-3,0 см/с и толщине луча 500 — 2000 мкм за один проход луча по изделию. Продолжительность обработки 1 — 6 с. 1 ил., 1 табл, ионов стимулируется как полем температур, так v. полем заряда, Применение же ленточного параксиального луча (500 — 2000) °

° (2000 — 10000) мкм позволяет упростить систему управления луча и устранить систему развертки луча. Отсутствие областей перекрытия (обработка осуществляется путем протягивания ленточного луча по поверхности) и подогрев стекла устраняют причину возникновения термонапряжений по площади обработанного изделия. При постоянной скорости движения луча на поверхности формируются квазиоднородные поля заряда и температур, которые определяют равномерность удаления щелочных ионов.

Таким образом, при удалении ионов из стекла по предлагаемому способу устраняются .. температурные напряжения при воздействии луча, а также остаточные напряжения после воздействия луча и повышается равномерность глубины выщелоченного слоя.

Это позволяет повысить надежность изделия. Кроме того, подогрев стекла позволяет

1655929

Скорость. луча, см/с

Мощность луча, Вт/смг

Толщина луча, мкм

Давлеwe, Па

Температура подогрева,.

ОС

Продолжительность процесса,с

Глубина удаления, мкм

Время выдержки перед обработкой, мин

Прочность на изгиб, МПа

Tg-.4.ÎО

Tg-300

Tg-200

Tg-100

Tg-100

Тц

Tg

1000 .1500

2000

0,5

0,5

1,0

1,5

2,0

2,0

2.5

3,0

1.000

2000

5 10

5-104

5 10

5 104

5 10"

5 10„"

5 104

5 104

Известное

6,0

6,0

3,0

2,0

1,5

1,5

1,2

1,0

180,0

200,0

223,0

237,0

246,0

263,0

280,0

301.0

0,5

0,5

1,0

1,0

1,0

1,5

2,0

3.0

10-20 0,1-0,3 существенно повысить энергию электронного пучка (без опасности разрушения), увеличить глубину проникновения первичных электронов и создаваемые на поверхности температуры. Это значительно (на два — три порядка) снижает время обработки.

Обработку стекла производят следующим образом; . Стеклянные изделия устанавливают в держателе образцов на расстоянии 30 — 60 мм от анода пушки внутри устройства подогрева, Камера откачивается до давления

5 10 4 Па. Стеклолодогревают до (Тд -400)—

Тд. Нижний предел определяют пределом возникающих напряжений для глубин выщелачивания примерно в сотни-тысячи А, а верхний предел для глубины выщелачивания в единицы микрометррв (определяется экспериментально). При (Тд - 400) — Тд стекло выдерживается 5 — 20 мин для стабилизации и выравнивания температуры по объему. Затем включают электронную пушку, отключают подогрев и движущимся ленточным параксиальным электронным пучком проводят обработку стекла, Скорость движения луча.0,5 - 3,0 см/с, толщина

500 — 2000 мкм. удельная мощность (0,5—

20) ° 10 Вт/смг. При удельной мощности менее 50 Вт/см и скорости 0,5 — 3 см/с удалег ние ионов происходит за время значительно превышающее время действия луча на стек5 ло. При мощности более 2.10 Вт/см, скорости 0,5 — 3,0 см/с и температуре подогрева Тд возникают напряжения, разрушающие стекло при обработке или через некоторое время.

10 После обработки стекло охлаждается со скоростью не более 10 С/мин до комнатной температуры. В таблице представлены конкретные примеры осуществления способа.

15 Формула изобретения

Способ обработки стекла путем удаления щелочных ионов электронным лучом в вакууме, отличающийся тем, что, с целью сокращения продолжительности

20 процесса и повышения надежности изделий, стекло подогревают в вакууме не более

5 10 Па до температуры (Тд - 400) — Тд С, выдерживают 5 — 20 мин и обрабатывают электронным лучом при удельной мощности

25 (0,5-20) 10 Вт/см, скорости 0,5 — 3,0 см/с и толщине луча 500 — 2000 мкм за один проход луча по изделию.

1655929

Составитель Т. Никульникова

Редактор Т. Недолуженко Техред M.Ìîргентал Корректор И. Муска

Заказ 2028 Тираж 310 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101