Способ металлизации торцовых поверхностей миниатюрных диэлектрических деталей Советский патент 1983 года по МПК C04B41/14 

Изобретение относится к способам металлизации диэлектрических материалов и может быть иЪпользовано в различных отраслях промьишенности, например электронной, электротехнической. Для изготовления корпуса полупро водниковых приборов используются миниатюрные керамические (сапфировые, кварцевые и T.flO кольца (втул хи)f имеющие следуктие размеры: 1,2-0,8 VIM; 9Щ 0,6-0,4 высюта h « 0,4-0,2 мм. . Металлизация торцовых поверхностей -тахцх втулок известными споообаки представляет значительные труд .ности. . Известен способ нанесения метгтлич ской пасты на торцовую поверхность втулки с помсяцью иглы или тон кой кисточкой под лупой или микроскопом М . Однако этот способ не производительный, требует от исполнителе юве лирных способностей и не гарантирует получения регламентированной тол щины, ширины и состава металлизацио ного покрытия. Известен способ нанесения металл эационного слоя из мёталлизационндй пленки путем одновременной.вырубки кольца металлизации керамической дет;алью и приклейки его к ней способ термоклеевого переноса металлизационной пл«нкя 2 . Известен способ металлизации по средством окунания в слой пасты щ. Однако он практически неприменим вследствие двух причин: при окунани металпи:3йрук)тся полностью цилиндрические поверхности, кроме того, очень трудно осуществить перенос деталей при окунании в пасту. Не суще ствует миниатюрных захватов, которы при окунании деталей не смачивались бы пастой и не за1Т язняли бы цилинд рические поверхности. Известен также способ металлизации, согласно которому методами вакуумного напыления металлизируют кварцевые, керамические пластины с толщиной, равной высоте втулки, затем с помощью многсместного концентратора ультразвуком вырезают из них втулки 4} . : Однако несмотря на кажущуюся про тоту и высокую производительность этот способ имеет низкий процент выхода годных деталр в результате истирания Металлиэещионного слоя абразивным материалом в процессе ультразвуковой вырезки, высокую трудоемкость изготовления многоместного концентратора и довольно быстрый износ при ультразвуковой вырезке деталей. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ металлизации торцовых поверх ностей миниатюрных диэлектрических деталей, который заключается в следующем: втулки из лейкосапфира металлизируются вакуумными методами с исполь8ованием многоместных оправок для экранировки цилиндрических поверхностей от ,подпыления с последующем гальваническим наращиванием слоя золота И Недостаток зтого способа - вследствие неплотного прилегания экранируемых поверхностей деталей к поверхностн оправок (за счет естественного разброса размеров деталей) нзбежать напыления металла на боко-. вые поверхности деталей не удается. Напыленный на боковые поверхности металл приходится удалять механичес КИМ путем (зачистка на специальных приспособлениях алмазными постами). В ряде случаев, когда втулки изготавливаются из хрупких материалов (например кварца), механическая зачистка лривода1т к их разрушению. Цель и зобретения - устранение подпыления металла на цилиндаические поверхности и повьвиение процента выхода годных деталей при одновременном упрощении процесса. Поставленная цель дос игается тем, что согласно способу металлизаш и торцовых поверхностей миниатюрных диэЛектриЧеоких деталей, включгиощёму нанесение слоя метаялизагши методом вакуумноххэ распыления и последующего гальванического нанесения золота, диэлектрические детали предварительно размещают на пЛастине Из полисхиррлг, толщина которой равна высоте деталей нагревают до на воздухе и црикладывгиот давление 8-10 кгс/см В течение 1 мин. Выса:живание золотого покрытия поверх напыленных слоев проводится на втулки, запрессованные в полистироловую пластину Сущность предлагаемого способа состоит в том, что (5оковые Поверхности деталей экранируются от подпыления с помощью запрессовки, их в размягченный оргаяический материал . (полистирол), в результате запресоовки и охлаждения Полистирояовой пластины с втулками остается незаэкранированной верхняя торцовая поверхность втулок, на которую песле химической очистки методом иоНно-плазменного иЛи терсдаческого испарения производится напыление слоя металла, например Мо, , Cf- Л, необходимой ТОЛЩИНЫ. Нанехтение золотого покрытия поверх напыленных слоев производится на втулки, запрессованные в полистирол, в гальванической ванне. Двухсторонняя металлизация по предлагаемому способу иллюстрируется следующим примером. В форме из фтороггяаста готовится пластинка из полистирола толщиной равной высоте диэлектрической детали. Детали из керамики или других диэлектри ков накладываются Hft эту пластинку и : при нагревании до leotS C и подаче давI ления 8-10 кгс/см они с помощью груза запрессовываются в размягченный полистирол. Меньшее давление нeдoctaтoчн для запрессовки деталей на всю их высоту, а более высокое давление приводит к разрушению деталей. Время подачи давления составляет Ч 1 Мин Из-за хорошей текучести и смачивающей способности нагретого полисти.рола легко достигается плотная экр нировка боковых поверхностей. Толщина пластииы полистирола и деталей должна быть одинаковой, что достигается с помощью фор|у|ы-шаблон а из фторопласта. После запрессовки и охлаждения полистироловс и пластины с втулкако производится химическая очистка, затем ппа :тина с втулками пометается в установку ион о-плазменного Или термического напыления и производит ся напыление слоя металла, например МО, Cr-Cu, Сг- f« и т.п. необходимой толщины. Затем детали в полистироловой пластине передаются на операцию гальванического золочения, после чего извлекаются из полистирола с помощью его растворения в ацетоне или другим,способом. Для покрытия второго торца втулки вновь проходят все указанные операции. Покрытия, получаемые таким образом, характеризуются четкостью рисунка, повторяющего контур металлизируемой поверхности без подпыления На поверхности, смежные с металлизируемой, что отличает их от прототипаг Полученные на основе этих покрытий соединения с металлами, например медью, вакуумплотные, имеют механическую прочность 4,5-5 кгс/мм при испытании на отрыв. Эти данные не хуже, чем у прототипа. Крсмие того, предлагаемый способ не требует ювелирной работы исполнителей и очень высокой квалификации, производительность груда при металлизации малогабаритных втулок этим сйособом повышается в 2-3 раза, выход годных составляет 70%.

СПОСОБ МЕТАЛЛИЗЫ1ИИ ТОРЦОВЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ МИНИАТЮРНЫХ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ, включающий нанесение слоя металлизации методом вакуумного распыления и последукадего гальванического наие сения золота, от ли-. чающийся тем, что, с .целью устранения подпылеиия металла на цилиндрические поверхности и процента выхода годных деталей при одновремени 4 упрощении процесса, диэлектрические детали предварительно размещают на йластине из полистирола, трлдана которой равйа. высоте деталей, нагревают до 180±5 С на воздухе и прикладывают давление 8-10 кгс/см в течение 1 мин. И