Изобретение относится к сварке давлением с подогревом, в частности к диффузи- онной сварке полупроводников с металлами, и может быть использовано для соединения кремния с алюминием в электронной, электротехнической, радиотехнической и других отраслях промышленности.
Целью изобретения является повышение качества сварного соединения путём снижения остаточных напряжений при сварке кремния с алюминием.
Способ осуществляют следующим образом.
При соединении полупроводников с металлами детали, изготовленные из них, нагревают, сдавливают и осуществляют изотермическую выдержку с последующим охлаждением. В процессе охлаждения проводят 3-9 ступеней изотермической виброобработки с циклическим приложением вибрации на каждой ступени.
Приложение вибрации в процессе охлаждения на каждой ступени изотермической выдержки позволяет снизить суммарное усилие сжатия и снизить температуру сварки, благодаря чему снижаются остаточные напряжения в зоне соединения, позволяет повысить его качество.
При числе ступеней меньше 3 качество соединения низкое, а при числе ступеней больше 9 уменьшается производительность.
Пример. Сваривали деталь из полупроводника (монокристаллический кремний марки КЭФ-4,5) в виде диска диаметром 8,0 мм и толщиной 0,2 мм с алюминиевой деталью в виде кольца наружным диаметром 8,0 мм, внутренним 4,0 мм и толщиной 4,0 мм. Свариваемые детали нагревали до температуры сварки со скоростью 50°К/мин, сдавливали усилием 10 МПа и осуществляли изотермическую выдержку в течение 20 мин.
о
00 СП
ел
пературы сварки со скоростью 50°К/мин, сдавливали усилием 10 МПа и осуществляли изотермическую выдержку в течение 20 мин. В процессе охлаждения осуществляли 6 изотермических выдержек в течение 10 мин каждая при температурах 803, 783, 743, 723и 703 К.
На каждой ступени детали подвергали виброобработке частотой 5-5000 Гц при давлении 7 МПа.
Проведённые механические испытания показали повышение качества сварных соединений.
0
Формула изобретения
Способ диффузионной сварки полупроводников с металлами, при котором детали нагревают, сдавливают и осуществляют изотермическую выдержку с последующим охлаждением,отличающийся тем,что, с целью повышения качества сварного соединения путём снижения остаточных напряжений при сварке кремния с алюминием, в процессе охлаждения проводят 3-9 ступеней изотермической виброобработки с циклическим приложением вибрации на каждой ступени.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| Способ диффузионной сварки керамики из нитрида кремния со сталью | 1989 |
|
SU1676772A1 |
| Способ диффузионной сварки материалов | 1987 |
|
SU1454614A2 |
| СПОСОБ ДИФФУЗИОННОЙ СВАРКИ ФЕРРИТОВ С МЕТАЛЛАМИ ЧЕРЕЗ ПРОМЕЖУТОЧНУЮ ПРОКЛАДКУ ИЗ МЕДИ | 1987 |
|
SU1492588A1 |
| Способ диффузионной сварки разнородных материалов | 1981 |
|
SU975288A1 |
| Способ диффузионной сварки | 1987 |
|
SU1449288A1 |
| Способ диффузионной сварки разнородных материалов | 1987 |
|
SU1496963A1 |
| Способ диффузионной сварки цилиндрических деталей | 1981 |
|
SU996143A1 |
| Способ диффузионной сварки монокристаллического кремния и стекла | 2022 |
|
RU2796482C1 |
| Способ диффузионной сварки | 1988 |
|
SU1532246A1 |
| Способ диффузионной сварки оксидной керамики с медью | 1989 |
|
SU1639919A1 |
Изобретение относится к сварке давлением с подогревом, в частности к диффузионной сварке полупроводников с металлами, и может быть использовано для соединения в электронной, электротехнической, радиотехнической и других отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение качества сварного соединения путём снижения остаточных напряжений при сварке кремния с алюминием. При соединении полупроводников с металлами детали, изготовленные из них, нагревают, сдавливают и осуществляют изотермическую выдержку с последующим охлаждением. В процессе охлаждения проводят 3-9 ступеней мзотерми1 ческой виброобработки с циклическим приложением вибрации на каждой ступени. В процессе охлаждения происходит релаксация остаточных напряжений.
| Диффузионная сварка материалов: Справочник | |||
| / Под ред | |||
| Н.Ф.Казакова | |||
| М.Машиностроение, 1981, с.230-237, |
