Способ изготовления электропроводящих покрытий на диэлектрических деталях электровакуумных приборов

 

О П И С А Н И Е (п 86О766

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сокл Советских

Социалистических

Республик (6! 1 ополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 06. 1? . 79 (21) 2847427/18-25 с присоединением заявки И— (23 > П р:.. оритет — 26. 03 . 7 9 (57)M. Кл.

Н Ol Д 9/00

7Ъо чиротвенный комитет

Опублиховано 30. 08 ° 81. Бюллетень фр 32 оr и-лам наобротеннй н открытий (53) УДК 621. 327 °. 032 ° 96 (O8B. 8) Дата опубликования описания 30.08.81

Л. И Андреева, N. А. Македонцев и А. И. 10жин (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩИХ

ПОКРЬ1ТИЙ НА ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ДЕТАЛЯХ ЭЛЕКТРОВАКУУМНЫХ

ПРИБОРОВ

Изобретение относится к технологии изг отовления электровакуумных приборов (ЭВП), В существующей технологии изготовления ЭВП и преимущественно фотоэлект5 ронных приборов (ФЭП) предусматривается изготовление электропроводяших покрытий на диэлектрических деталях, например, в виде дорожек; Эти покрытия служат для отвода статических электри10 ческих зарядов, подачи напряжения на катод, выполненный на изолируюшей подложке, и обеспечения электроконтакта между внутривакуумными элементами прибора.

Известны способы создания проводящих покрытий на стекле путем нанесения металлических пленок. При этом испольэу:>тся термичеcKoå. катодное распылент е, шоогптроватг. е или нанесение пленок из платины. золота, серебра методом вжигания „!, Однако применение перечисленных методов нанесенч ; металлических пленок затруднено при наличии рельефных по— верхностей. Нанесение дорожек заданной конфигурации требует использования экранов или защитных масок с последующим удалением защитных слоев.

Кроме того, в большинстве случаев используются драгоценные металлы. При использовании способа вжигання покрытие получают в окислительной атмосфере или на воздухе при температуре не о менее 500 С, что в большинстве случаев недопустимо из-за химического взаимодействия продукгов реакции с деталями прибора.

Наиболее близким к предлагаемому является способ изготовления электропроводящих покрытий кз индия или сплава индий-олово на диэлектрических деталях, преимущественно иэ стекла, заключающийся в нанесении индия или сплава индий — олово на стекло, подогретое до температуры плавления индия или его сплава. Такие контакты при комнатной температуре имеют малое

860166

t5

Цель изобретения — повышение электрической прочности вакуумных промежутков прибора, а также улучшение качества покрытия путем увеличения механической прочности е го сцепления щ с диэлектрической деталью.

Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления электропроводящих покрытий на диэлектрических деталях электровакуумных приборов, у5 включающем нанесение на диэлектрическую деталь, подогретую до температуры плавления электропроводящего материала, электропроводящего покрытия, в качестве которого используют индий или сплав на основе индия с температурой плавления 50-200оС, имеющий давление пара при температуре обработки прибора 1 ° 10 — 1,.10 4 мм рт.ст., проводят термическую обработку диэлек35 трической детали с нанесенным на нее электропровадящим покрытием в атмосфере инертного газа при температуре, превышающей точку плавления электропроводящего покрытия, но не более, . чем температура размягчения диэлектрической детали или начала интенсивного испарения электропроводящего покрытия, в течение времени, определяемого зависимостью С= at где t — температура термообрабатки, ОС; à — время термообработки, ч; а,Ь вЂ” коэффициенты с численными значениями а = (7-)2) "10+;

Ь = 1,9-2,1.

В указанном интервале численных значений коэффициентов а и Ь, полученном экспериментальным путем, время термообработки оптимально с точки .зрения качества покрьггич. При меньшем

55 удельное сопротивление (8,4 — 20 мкОм см) и надежное сцепление с диэлектрической деталью j 2)..

Однако в вакууме эти контакты работоспособны только до температуры плав- 5 ления электропрорсдящего материала, так как при дальнейшем увеличении температуры прои ходит плавление покрытия и собирание егс в электрически изолированные друг от друга островки. 10

Эти островки могут перемещаться по диэлектрической детали и отрываться от нее, нарушая электрическую изоляцию вакуумных промежутков. времени термообработки не происходит полного обезгаживания на границе покрытие — диэлектрическая деталь, что приводит к частнчному или полному разрушению покрытия в процессе высокотемпературного обезгаживания. Большее время термообработки нецелесообразно, так как не приводит к заметному улучшению качества и надежности покрытия, Пример. Вымытую и высушенную колбу нагревают на воздухе в сушильо о ном шкафу до 160-170, затем на колбу наносят покрытие из индия, охлаждают до комнатной температуры, помещают колбу в печь и проводят термообработку в потоке аргана или гелия о при 350-360 С. Время термообработки вычисленное по формуле, составляет

20-105 мин (0,32-1,734). Обычно термообработку проводят в течение 4565 мин. По окончании термообработки получают прочное индиевое покрытие на колбе, допускающее нагрев детали в вакууме до 500 С в течение 5 ч. При о этом отрыва покрытия от детали или

его перемещения на металлизированные участки детали не наблюдается, а удельное электрическое сопротивление покрытия при 20 С составляет 9-25 икОм ° см. о

При контакте покрытия с напыленными пленками из серебра или алюминия распространения покрытия на участки, покрытие пленками, не происходит, а электроконтакт покрытие — пленка сохраняется в процессе и по окончании вакуумного обезгаживания прибора, Получены покрытия с использованием следующих материалов: индия, сплавов, систем индий — олово, индий — олово-галлий, индий — олова — серебро, индий — серебро, индий - олово — медь, индий — олово — серебро — медь. Температура плавления сплавов составляет

90-160оС для разных рецептур), т. е. покрытие при работе прибора находится в твердом состоянии. Но предлагаемому способу получены покрытия на следующих вакуумных диэлектрических материалах: стекле С-52-1, фотоситалле ФС-148-!, лейкосапфире, корунде, кварце, керамике ГБ-7 и 22Хс, слюде, монокристаллах фторидов щелочных и щелочноземельных металлов. Применение покрытий в фотоэлектрическом умно кителе 14 ЭЛУФ"7 показывает, что покрытие совместимо с кислородно-серебряноцезиевым фотокатодом и не влияет на процесс его формирования, 66

Формула изобретения

Г Bt

-Ь

Составитель А. Латай

Редактор Л. Филь Техред А.Ач Корректор -Л. Иван

Тираж 784 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

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

Заказ 7562/32

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 8601

Предлагаемый способ предназначен преимущественно для изготовления элек= троконтактов в полости ФЭП .. отвода электрических зарядов с поверхностей диэлектрических деталей. 5

Способ изготовления электропроводя- 10 щих покрытий на диэлектрических деталях электровакуумных приборов, включающий нанесение на диэлектрическую деталь, подогретую до температуры плавления электропроводящего материала, 15 электропроводящего покрытия, в качестве которого используют индий или сплав на основе индия с температурой йлавления 50-200 С, имеющий давление пара при температуре обработки прибо- щ ра 1 ° 10 — 1.10 1 ми рт.ст., о т— и и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения электрической прочности вакуумных промежутков прибора, а также улучшения качества покрытия путем 2$ увеличения механич ской прочности его сцепления с диэлектрической деталью, проводят термическую обработку диэлектрической детали с нанесенным на нее.аектропроводящим покрытием в атмосфере инертного газа при температуре, превышающей точку плавления электропроводящего покрытия, но не более, чем температура размягчения диэлектрической детали или начала интенсивного испарения электропроводящего покрытия, в течение времени, определяемого saвисимостью где t — температура термообработкн, С; — время термообработки, ч; а, Ь вЂ” коэффициенты с численными значениями а * (7- 12) 10 I

Ь = 1,9-2,1.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 . .Эспе В. Технология электроваtl куумных материалов. т. 2, М., Энергия", 1968, с. 196.

2. Резбери Ф., Справочник по вакуумной технике и технологии. М., "Энергия", !972, с. 151-152 (прототип) .