Способ диффузионной сварки в вакууме Советский патент 1987 года по МПК B23K20/14 

Изобретение относится к сварке давлением с подогревом, в частности к диффузионной сварке, и может быть использовано в электронной и радиотехнической промышленности при сварке неорганических изоляционных материаов (стекла, керамики) и полупроводников с металлами или между собой.

Целью изобретения является повышение производительности.10

На чертеже показана схема осуществления способа.

Свариваемую деталь 1, выполненную ff из диэлектрика или полупроводника, устанавливают на деталь 2, закрепленную на рабочем столе 3 камеры 4. На поверхность детали I, противоположную свариваемой, устанавливают по- 20 лупроводниковую пластину 5 из материала с отрицательной дифференциальной проводимостью (эффект Ганна) с металлизированными контактными поверхностями, детали сжимают заземлен- 25 ные пуансоном 6 и нагревают нагревателем 7 до температуры сварки. Затем к свариваемым деталям от высоковольтного ввода 8 через полупроводниковую пластину 5 подводят высокое ЗО напряжение, обеспечивающее отрицательную дифференциальную проводимость полупроводниковой пластины. После определенной изотермической вьщержки детали охлаждают и извлекают из камеры.

3S

Благодаря использованию полупроводниковой пластины из материала с отрицательной дифференциальной проводимостью повышается производительность процесса за счет активации свариваемых материалов под действием генерируемых полупроводниковой пластиной высокочастотных и ультразвуковых колебаний с частотой, соизмеримой с частотой колебаний атомов в решетке свариваемых материалов.

Пример. Сваривали детали из стекла с 52-2 и арсенида галлия толщиной 8 и 0,5 км соответственно и диаметром 32 мм. На поверхность

5 О

S

свариваемого полупроводника, противоположную свариваемой, устанавливали пол упроводниковую пластину из арсенида галлия диаметром 32 мм и толщиной 0,8 мм с металлизированными контактными поверхностями. Свариваемые детали сжимали усилием 0,2 МПа, камеру вакуумировали, детали нагревали до 300°С со скоростью 0,2 С/с. , По достижении температуры, в зоне сварки температура полупроводниковой пластины достигает 120 С, через нее к свариваемым деталям подводят напряжение 900 В. Указанному напряжению соответствует напряженность электрического поля в полупроводниковой пластине 1,110 В/см , а в свариваемых деталях напряженность электрического поля составляет 1,0 х х10 В/см. При заданной напряженности электрического поля полупроводниковая пластина генерирует СВЧ-колеба- ния с частотой около 1,2 ГГц и УЗ- колебания на второй, третьей гармонике колебаний СВЧ. Высокое напряжение подавали на сварива.емые детали в течение 20-30 с, при этом температура свариваемых деталей в зоне сварки возрастала до 450°С, а температура полупроводниковой пластины поддерживалась 200-220°С. Затем осуществляли изотермическую выдержку при в течение 10 мин и охлаждали со скоростью О,15 с/с.

Формула изобретения

Способ диффузионной сварки в вакууме диэлектриков и полупроводников

с металлами или между собой, при котором свариваемые материалы приводят в контакт, сжимаютр нагревают и прикладывают к ним высоковольтное напряжение, отличающийся тем,

что, с целью повышения производктель- ности, на поверхность диэлектрика или полупроводника, противоположную свариваемой, устанавливают полупроводниковую пластину из материала с

отрицательной дифференциальной проводимостью, а высоковольтное напряжение подводят через нее.

Изобретение относится к сварке давлением с подогревом, в частности к диффузионной сварке, и может быть использовано в электронной и радиотехнической промышленности при сварке диэлектриков и полупроводников с металлами или между собой. Целью изобретения является повышение производительности. На поверхность свариваемой детали из диэлектрика или полупроводника, противоположную свариваемой, устанавливают полупроводниковую пластину из материала с отрицательной дифференциальной проводимостью с металлизированными контактными поверхностями. Детали нагревают, сдавливают и подводят к ним через полупроводниковую пластину высокое напряжение, под действи- ем которого полупроводниковая пластина начинает генерировать высокочастотные и ультразвуковые колебания, соизмеримые с частотой колебаний атомов в решетке свариваемых материалов, которые активизируют процесс. 1 ил. с (О сл со о оо ОО оо ел

Редактор И.Рыбченко

Составитель Т.Олесова Техред Л.Олейник .

Заказ 1252/15 Тираж 976Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

Корректор Л.Патай