Способ герметизации микрокорпусов Российский патент 2019 года по МПК H01H49/00 H01L23/04 

Описание патента на изобретение RU2677250C1

Изобретение относится к микроэлектронике, в частности к технологии окончательной сборки герметичных микрокорпусов, имеющих вакуумную газовую среду внутри корпуса, и может быть использовано в приборах РЭА с герметичными корпусами.

Известен способ герметизации микрокорпусов и микросборок, при котором в откачное отверстие, выполненное в стенке корпуса, вставляют и припаивают откачную трубку «штенгель». Затем заполняют внутренний объем микрокорпуса газовой средой и заваривают «штенгель» холодной сваркой (патент Японии №2010-289078 от 27.12.2010).

Данный способ герметизации малопригоден для микрокорпусов из-за значительных габаритов откачного узла, выступающего за габариты стенки корпуса, а так же из-за попадания остатков флюса и припоя во внутренний объем микрокорпуса.

Известен способ герметизации микросборок, при котором на наружную поверхность крышки в месте расположения откачного отверстия наносят легкоплавкий припой, лазерным лучом прошивают откачное отверстие. Микросборку собирают, вакуумируют, заполняют внутренний объем газовой средой. В камере вакуумирования через прозрачное окно лазерным лучом запаивают откачное отверстие легкоплавким припоем (А.С. SU №748562 от 15.07.80).

Данный способ герметизации малопригоден из-за отсутствия защиты от попадания остатков расплавленного припоя во внутренний объем корпуса микросборки.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ окончательной герметизации, включающий установку микросборки в вакуумную камеру, заполнение внутреннего объема микросборки газом через откачное отверстие, в которое вставляют металлический шарик, и заваривают через прозрачное окно вакуумной камеры лучом лазера до образования герметичного кольцевого шва (патент Российской Федерации №2262767 от 15.05.2003).

Недостатком данного способа является техническая сложность установки шарика в откачное отверстие микросборки в вакуумной камере, а также низкое качество герметичного сварного шва в предлагаемом нестандартном соединении свариваемых кромок.

Задачами изобретения являются повышение эксплуатационных характеристик микроблоков и увеличение их срока службы.

Техническими результатами предлагаемого изобретения являются повышение надежности и качества герметичного сварного шва и исключение возможности попадания расплавленного металла или луча лазера во внутренний объем микросборки.

Для достижения названных технических результатов в предлагаемом способе, включающем установку собранного микроблока, корпус которого выполнен с откачным отверстием, в вакуумную камеру, откачку воздуха до заданного значения, заполнение внутреннего объема газовой средой и герметизацию лучом лазера, в стенке корпуса микроблока выполнен выступ с кольцевой канавкой вокруг него, при этом откачное отверстие расположено в центре выступа, а в стенке выступа выполнено обнижение глубиной не более 20÷30% от высоты выступа и шириной не более от внутреннего диаметра выступа, лучом лазера наплавляют верхнюю часть выступа на нижнюю часть обнижения с откачным отверстием, а затем окончательно заваривают и формируют герметичный сварной шов.

Откачное отверстие может быть выполнено в виде паза овальной формы и расположено между двумя выступами, при этом на откачное отверстие лучом лазера наплавляют верхнюю часть каждого выступа.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется чертежами, представленными на фиг. 1, 2.

На фиг. 1 изображена стенка корпуса с выступом, кольцевой канавкой, откачным отверстием в центре выступа и обнижением в стенке выступа. Стрелкой показано направление лазерного луча на верхнюю часть выступа для защиты внутренней части корпуса от лазерного излучения при наплавлении на нижнюю часть обнижения с откачным отверстием.

На фиг. 2 изображено откачное отверстие, выполненное в виде паза овальной формы, расположенное между двумя выступами.

На фиг. 1 цифрами обозначены:

1 - стенка корпуса микроблока;

2 - выступ;

3 - кольцевая канавка;

4 - откачное отверстие;

5 - герметичный сварной шов;

6 - обнижение в стенке выступа;

7 - окно вакуумной камеры.

Способ осуществляется следующим образом.

В стенке 1 корпуса микроблока с откачным отверстием 4 выполняют выступ 2 с кольцевой канавкой 3 вокруг выступа, при этом откачное отверстие 4 должно быть расположено в центре выступа 2. В стенке выступа 2 выполняют обнижение 6 глубиной не более 20÷30% от высоты выступа и шириной не более от внутреннего диаметра выступа.

Микроблок помещают в вакуумную камеру, производят откачку воздуха до заданного значения, заполняют внутренний объем газовой средой и лучом лазера через окно 7 вакуумной камеры производят наплавку верхней части выступа 2 на нижнюю часть обнижения 6 с откачным отверстием 4, препятствуя попаданию лазерного луча внутрь микросборки, а затем окончательно заваривают и формируют герметичный сварной шов 5.

Похожие патенты RU2677250C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ОКОНЧАТЕЛЬНОЙ ГЕРМЕТИЗАЦИИ МИКРОСБОРКИ 2003
  • Залевская В.А.
RU2262767C2
СПОСОБ ОКОНЧАТЕЛЬНОЙ ГЕРМЕТИЗАЦИИ МИКРОУЗЛА 2013
  • Цаплин Дмитрий Александрович
  • Копеин Андрей Вячеславович
RU2547842C1
Способ герметизации микросборки 1983
  • Шулешко Юрий Никифорович
  • Ворошко Анатолий Васильевич
SU1381618A1
СПОСОБ ГЕРМЕТИЗАЦИИ ОБОЛОЧЕК ЭЛЕКТРОВАКУУМНОГО ПРИБОРА 1987
  • Князев И.А.
  • Адмиралов А.В.
  • Ящурин С.Б.
SU1507112A1
СПОСОБ ГЕРМЕТИЗАЦИИ ОТКАЧНЫХ ОТВЕРСТИЙ МАЛОГО ДИАМЕТРА 1991
  • Князев И.А.
RU2069916C1
ГЕРМЕТИЧНЫЙ КОРПУС ВЫСОКОВАКУУМНОГО ПРЕЦИЗИОННОГО ПРИБОРА И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ 2008
  • Гребенников Вячеслав Александрович
  • Назаров Игорь Викторович
  • Шахов Александр Иванович
  • Ежов Александр Анатольевич
  • Еремин Анатолий Иванович
RU2356126C1
СПОСОБ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОГО ЗАВАРИВАНИЯ ОТКАЧНОГО ОТВЕРСТИЯ В СТЕНКЕ ВАКУУМИРУЕМОЙ ЕМКОСТИ 2003
  • Семёнов А.Н.
  • Тюрин В.Н.
  • Шевелёв Г.Н.
RU2233213C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГЕРМЕТИЧНОГО КОРПУСА МИКРОЭЛЕКТРОННОГО УСТРОЙСТВА С КОНТРОЛИРУЕМОЙ СРЕДОЙ В ЕГО ВНУТРЕННЕМ ОБЪЕМЕ 2017
  • Агеев Константин Александрович
  • Собко Сергей Аркадьевич
  • Писарев Максим Сергеевич
  • Лежнев Дмитрий Николаевич
RU2660799C1
ШИРОКОПОЛОСНЫЙ ПЛАЗМЕННЫЙ ИСТОЧНИК СВЕТА С ЛАЗЕРНОЙ НАКАЧКОЙ 2021
  • Абраменко Дмитрий Борисович
  • Гаязов Роберт Рафилевич
  • Кривцун Владимир Михайлович
  • Кирюхин Юрий Борисович
  • Лаш Александр Андреевич
  • Глушков Денис Александрович
RU2780202C1
ОТКАЧНОЕ УСТРОЙСТВО 2003
  • Семёнов А.Н.
  • Тюрин В.Н.
  • Шевелёв Г.Н.
RU2233212C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 677 250 C1

Реферат патента 2019 года Способ герметизации микрокорпусов

Изобретение относится к микроэлектронике, а именно к технологии окончательной сборки герметичных микрокорпусов, имеющих вакуумную газовую среду внутри корпуса, и может быть использовано в приборах радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) с герметичными корпусами. Способ включает установку собранного микроблока с откачным отверстием в корпусе в вакуумную камеру, откачку воздуха до заданного значения, заполнение внутреннего объема газовой средой и герметизацию лучом лазера. При этом в стенке корпуса микроблока выполнен выступ с кольцевой канавкой вокруг него, откачное отверстие расположено в центре выступа, а в стенке выступа выполнено обнижение глубиной не более 20÷30% от высоты выступа и шириной не более 1/2 от внутреннего диаметра выступа. Лучом лазера наплавляют верхнюю часть выступа на нижнюю часть обнижения с откачным отверстием, а затем окончательно заваривают и формируют герметичный сварной шов. Откачное отверстие может быть выполнено в виде паза овальной формы и расположено между двумя выступами, а лучом лазера на откачное отверстие наплавляют верхнюю часть каждого выступа. Технический результат заключается в повышении надежности и качества герметичного сварного шва и исключении возможности попадания расплавленного металла или луча лазера во внутренний объем микросборки. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Формула изобретения RU 2 677 250 C1

1. Способ окончательной герметизации микроблоков, включающий установку собранного микроблока, корпус которого выполнен с откачным отверстием, в вакуумную камеру, откачку воздуха до заданного значения, заполнение внутреннего объема газовой средой и герметизацию лучом лазера, отличающийся тем, что в стенке корпуса микроблока выполнен выступ с кольцевой канавкой вокруг него, при этом откачное отверстие расположено в центре выступа, а в стенке выступа выполнено обнижение глубиной не более 20÷30% от высоты выступа и шириной не более от внутреннего диаметра выступа, лучом лазера наплавляют верхнюю часть выступа на нижнюю часть обнижения с откачным отверстием, а затем окончательно заваривают и формируют герметичный сварной шов.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что откачное отверстие выполнено в виде паза овальной формы и расположено между двумя выступами, а лучом лазера на откачное отверстие наплавляют верхнюю часть каждого выступа.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2019 года RU2677250C1

Способ герметизации миниатюрных реле 1978
  • Черный Иосиф Семенович
  • Жураковский Феликс Николаевич
  • Коган Александр Романович
  • Аксенцов Яков Самойлович
  • Колесников Виктор Викторович
SU748562A1
JP 2012138436 A, 19.07.2012
СПОСОБ ОКОНЧАТЕЛЬНОЙ ГЕРМЕТИЗАЦИИ МИКРОСБОРКИ 2003
  • Залевская В.А.
RU2262767C2
JP 2006305655 A, 09.11.2006
СПОСОБ СОЕДИНЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ С ПОКРЫТИЕМ 2005
  • Сорокин Александр Николаевич
  • Фельдшерова Вера Валентиновна
  • Агафонов Сергей Александрович
  • Исламгулов Филарис Фаткесламович
RU2294271C1
JP 2011003787 A, 06.01.2011.

RU 2 677 250 C1

Авторы

Леонов Сергей Тимофеевич

Бажанов Андрей Владимирович

Горностаев Игорь Николаевич

Степанов Владимир Валерьевич

Ковалёв Алексей Геннадьевич

Даты

2019-01-16Публикация

2018-03-01Подача