Способ пайки деталей

 

Союз Советских

СОцивлистнчесиих

Республик (1и 707708 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.07.77 (21) 2503979/25 27 с присоединением заявки .% (23) П риоритет

Опубликовано 05 01 80 Бюллетень М1

Дата опубликования описания 05.01.80 (5 E ) М. Кл.

В 23 К 1/20

3Ъаударатеенный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 621.791.

3 (088.8) .. (72) Авторы изобретения

Л. И. Андреева, М, А. Македонцев, Б. М. Степанов

И. М, Шахпаронов и А, И. Южин (7l) Заявитель (54) СПОСОБ РАЙКИ ДЕТАЛЕЙ

Изобретение относится к пайке, в частности к способам пайки с предварительной обработкой соединяемых поверхностей.

Известен способ герметизации электровакуум. ных приборов в откачной камере, при котором на соч:|еняемые поверхности наносят барьерные покрытия из платины или металлов платиновой группы (иридия) и золота (11, после чего производят пайку индием.

Однако применение барьерного покрытии из драгоценных металлов, в частности золота, не только значительно усложняет технологию подготовки поверхности детали под пайку, . но и существенно удорожает производство электровакуумных приборов.

Кроме того, в процессе эксплуатации таких приборов возникают микротечи по соединению индий-золото в результате взаимодействия золота с щелочными металлами, применяющимися при изготовлении фотокатода, и образования хрупких интерметаллкческих соединений.

Извсжтгн способ пайки деталей, при котором производят предварительное лужение сочленяемых поверхностей, ото при температуре вэаимодействия материала детали с расплавленной полудой и затем пайку легкоплавким припоем (2).

Отжиг полуды при повышенной температуре улу ппаст взаимодействие припоя с подЛожкой.

Однако на границе деталь-расплав образуется кнтерметаллидная прослойка, снижающая проч.ность и вакуумную плотность паяного соединения.

Цель изобретения - повышение прочности и вакууьшой плотности паяных соединений.

Поставленная цель достигается вращением луженых деталей в процессе отжига со скоростью, обеспечивающей сепарирование интерметаллидов газличных размеров в слое полуды с йоследующим снятием наружного слоя полуды.

Сущность способа заключается в следующем.

Расплав полуды при температуре отжига реагирует с материалом детали, образуя интерметаллиды соответствующей системы, выпадающие в виде кристаллов на пограничную поверхность расплав - деталь. Под действием центробежных сил происходит перераспределение зерен интерчеталлипа на поверхности летали. Мелкие зерна интерметаллида при указанных скоростях

707708

Формула изобретения или его cEJIpnoiil) отжиг прп температуре взаимодействия материала детали с расплав,"-;анной цалудог:: и затея. пайку. о т л и ч а ю щ и йс H тъм. чтгъ с печью BnpbfiLQHÒÒ./ сточнаст1л и вакуумной плотности лачных с.-.,*.инений. во время зтжига детали вргщжот вокруг аси са скорост-:.ю, .обсспечивыещей сепари ование интерметезьлидов различных размеров в с юе полу,"ьы, а послe атжига сш ь ахат наружный слой по",;у> ьь1, Ис гачнь-,. и иифор;-дg, g1, прзиятые Bo BHHMBHBe HpH экспертизе

1, Патент С1ЖА У 3857161, кл. 29-472.7, опублик, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР 11" 270464, Kä. В 23 К 1/20,. 1969.

Кона пельк а алева, Коррект< р М. @арацл .

Заказ 8401/10 Тираж 1160 По, чисиае

ЦНИИПИ Гасударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушскчя "аб.. д. -,"5

Филиал ППП " Патент", г. Ужгород,, ул. Проектная, 4 вращения практически ие мигрируют, крэпиые зерна интермета щида скапливаются у виещнс. о края детали и затем снимаются с нее. Происходит "интерметаллидное сепарирование".

Пример, Детали, подлежащие покрытию индием или его сплавами, зачищают от загрязнений, промывают и суьпат.

Коваровую деталь отжигают во влажном водо роде, спаивают с соответствующей стеклянной деталью, затем готовый узел травят, промывают 0

/ и сушат. Медную ответную деталь подвергают абезгаживанию, травлению, промывке и сушке.

Обе соединяемых детали имеют диаметр 60 мм. Технология химической обработки поверхностей стандартная, применяется при подготовке деталей электр овакуумных приборов.

Далее детали поочередно устанавливают в центрифугу и при скорости вращения

1300 об/мин поверхности, подлежащие покрытию индием или ега сплавами, нагревают пламенем газовой горелки: коваровую деталь до 200 С, медную до 430.

Одновременно стальным шпателем на вращающуюся нагретую деталь наносят слой индия или его сплава. При этом происходит интенсивное смачивание поверхностей деталей расгглавленным припоем., Ф

Перегрев материала детали перед нанесением о припоя свыше 200 С для коваровых деталей приводит, к образованию толстых пленок устой чивь|(...ркислов,, которые, имел и юхую адгезию к .основному металлу, не смачиваются припоем.

Непрерывно вращающуюся деталь сильным пламенем газовой горелки разогревают до 400о

500 С. При этом слой индия или его сплава покрывается пленкой окислов. При указанной температуре нагрева происходит интенсивно: диффундирование индия в материал,.=- али с образованием интерметаллических соедизени : сложного состава, Образование интерметаллггч-..:;кого пограничного слоя регулируется скорости вращения детали. Прочность сцепления припоя с поверхностью детали в основном определяе ся прочностными характеристиками пограничного слоя. При скорости вращения манжеты порядка >

1300 об/мин толщина пограничного слоя для коваравой детали составляет 0,1 мк, что на два порядка меньше толщинй пограничного слоя при статической обработке. На медной детали пограничньй слой отсутствует.

Составитель Ф.

Редактор Н. Вирко Техред Н. Ков

Процесс нанесения индия или его сплавов заканчивается. С врал,ающейся детали снимается поверхностный слой полуцы, богатый интерметалличом. После охлаждения детали до 160о O

2.0 С снижают количество оборотов до 2030 в мин и на поверхность детали наносят необходимое количество индия или его сплава.

Затем детали фотоэлектронного прибора закрепляют в закуумиой камере манипулятора и после термического вакуумного безгажиМния и формирования фотокатода на соотeeòeòâóí>ùåé детали части прибора соединяют при температуре, на

1 гР .О С превышающей температуру плавления индия или его сплавов.

Использование предлагаемого способа из;отовления фотоэлектронных прибо"„ов путем непосредственной металлизации индием ит..и его сплавами манжет из кавара. нержавеюц1ей стали

Х18Н10Т, с:лава 38ККД, константана, меди, никеля обеспечивает по сравнению с с чцсствую щими способ ми следующи; преимущества: возможность получeHJ iR B;! .-пгй повышенной гермети иости;

- упроще ие технологии при производстве фотоэлектронных приборов;

- возможность !Iрименен:ьч расцщенного ассортимента;металлов при производстве фотоэлектронных приборов.

Способ пайки деталей.,преичущсственно обапочек эчектровакуумиых приборов, при котором производят предварительное лк: ение сочленяемых пав:n - .!îñòeéi прелы,ще"тгеяно индием