Способ изготовления вакуумных пьезоэлектрических резонаторов Советский патент 1992 года по МПК H03H3/07 

Изобретение относится к электронной технике.

Целью изобретения является увеличе ние выхода годных и повышение надежности резонаторов за счет выполнения Операций по откачке и герметизации в вакуумной камере, в которой создают давление мм рт.ст., причем герметизацию осуществляют расплав/1енным индием с ог следующей выдержкой в вакууме в течение 50-60 мий.

На фиг. 1 показано устройство для осуществления предлагаемого способа: на фиг. 2 - то же, вариант.

- Устройство содержит вакуумную камо ру 1, соединенную с системой 2 откачки, обойму 3 с резонаторами 4, размещенную в вакуумной камере с возможностью перемб щения в вертикальном направлении при по мощи механизма 5 вакуумного ввода, например, сильфонного типа, а также ванну

6 с индием, разогреваемую до температуры плавления индия электронагревателем 7. Герметизация камеры 1 производится с помощью резинового уплотнителя 8. закрепленного на основании 9 по периметру камеры.

Способ осуществляют следующим образом. Резонаторы 4 с заваренными основаниями закрепляют в обойме 3. соединенной со штоком механизма 5 сильфонного ввода. После зтого камеру 1 герметизируют, опустив ее на уплотнитель 8 основания 9. и производят откачку воздуха из камеры 1 системой 2, через Отверстие в основании 9 до давления порядка 10-10 мм рт.ст, Затем подают питание на электронагреватель 7, который нагревает ванну 6 до температуры 160-170°, достаточной для расплавлений индия в ванне. После разогрева ванны с помощью механизма ё опускают обойму 3 с резонаторами 4 до

погружения штенгелей резонаторов в расплав индия на глубину 10-15 мм. Через 1-2 мин обойму 3с резонаторами поднимают в исходное положение, где происходит остывание индия, заполнившего оконечные части штенгелей резонаторов 4, и переход его в твердую фазу, имеющую хороший койтакт с внутренней поверхностью стеклянных штенгелей и надежно изолирующую объем резонаторов от окружающей среды. После этого в камеру 1 из системы 2 напускают воздух до получения в ней атмосферного давления, открывают каме.ру и извлекают резонаторы 4 из обоймы 3 и камеры 1, Окончательную герметизацию резонаторов выполняют путем последующей отпайки их штенгелей на; заданную длину.

Устройство для аакуумирования и герметизации резонаторов 10, показанное на фиг. 2, выполнено Hia базе установки вакуумного напыления УВН-2М. Процесс ведут под колпаком 11 установки, снабженным смотровыми иллюминаторами 12. В нижней части подколпачного устройства смонтирована ванна 13 из нержавеющей стали, заполненная индием 14. Под ванной 13 установлен злектронагреватедь 15, подключенный к токопроподам испарителей. Над ванной 13 помещен держатель 16 резонаторов 1Q с встроенным злёктронагревательным элементом, подключенным к токоподводам подогревателя подложек. Держатель 16 может перемещаться по двум направляющим,17 в вертикальном направлении с помощью электропривода 18 карусели подложек, соединенньгм через винтовую пару 19 с держателем 46.

Процесс изготовления резонаторов по предлагаемому способу сводится к выполнению следующих операций. Резонаторы 10с заваренными основаниями устанавливают штенгелями вниз в держатель 16, находящийся в верхнем исходном положении. Накрывают подколпачное| устройство колпаком 11 и с помощью форвакуумного и диффузионного насосов установки УВН2М откачивают воздух и| поЯхолпачного объема до давления TD -10 мм ., контролируя степень разрежения по вакуумметру, входящему в сост,|в УВН-2Л|1, Включают питание испарителей и подогревателей подложек и устанавливают ток, обеспечивающий разогрев встроенного эл.еггронагревательного элемента держателя 16 до температуры 120 140°С и электронагревателя 15 ванны 13 до температуры, достаточной для расплавления индия (160170° С). Через 20-30 мин включают электропривод 18 карусели подложек и опускают

держатель 16 с резонаторами до ограничителей на направляю1Щ1х 17, при этом штенгели резонаторов 10 погружаются в расплав индия на глубину 10-15 мм, после чего электропривод выключают. Через 1-2 мин электропривод 18 включают вновь и возвращают держатель 16 в исходное положение, затем выключают питание электропривода 18, электронагревателей держателя 16 и ванны 13.

Процесс опускания и подъема держателя 16 с резонаторами 10 контролируют визуально через иллюминаторы 12. Спустя 50-60 мин перекрывают откачную систему вакуумной установки и с помощью натекателя установки напускают воздух в подколпачный объем до атмосферного давления, поднимают колпак 11 и извлекают резонаторы 10 из держателя 16. После этого производят отпайку штенгелей в пламени газовой горелки на заданную длину.

Технико-экономические преимущества способа изготовления вакуумных пьезоэлектрических резонаторов позволяют улучшить их эксплуатационные характеристики (в частности, уменьшить долговременную нестабильность резонансной частоты) и увеличить процент выхода годных изделий за счет снижения газовыделения в зоне герметизации и сохранения высокого вакуума в рабочем объеме резонаторов, поскольку операция запайки штенгеля осуществляется при температуре, существенно меньшей температуры размягчения стекла штенгеля, а индий, выполняющий функцию герметизирующего припоя, подвергается эффективной дегазации в расплавленном состоянии в процессе вакуумирования резонаторов.V

Формула изобретени я Способ изготовления вакуумных пьезоэлектрических резонаторов, включающий ззварку резонатора, создание вакуума в баллоне рёзрнатора, герметизацию баллона и отпайку штенгеля, отличающийс я тем, что, с целью увеличения выхода годных и повышения надежности резонаторов, перед созданием вакуума в баллоне его размещают в вакуумной камере, откачивают камеру до давления мм рт.ст., дегазируют прогревом в вакууме при 180200°С в течение 1,5-2 ч, а герметизацию осуществляют расплавленным индием при 160-170° С путем кратковременного погружения оконечной части штенгеля баллона в ванну с расплавом индия, размещенную в вакуумной камере..извлекают штенгель из ванны и выдерживают в вакууме в течение 50-60 мин.

Фиг. 1

Изобретение относится к электронной технике. Цель изобретения - увеличение выхода годных и повышения надежности резонаторов. Вакуу*^ирование рабочего обьёма резонатора осуществляют путем размещений последнего внутри вакуумной камеры с ее последующей откачкой. Герметизацию резонатора производят путем погружения на 1-2 мин оконечной части его щтенгеля в ванну с расплавом индия, находящуюся внутри вакуумной камеры, извлечения его из расплава индия и выдержки в вакууме до затверд1гвания индия. 2 ил.

увн-т 1я t

г««,л«, ST/,; t/c/raj Mt&tee/жек

П

/f i/fffiovwf

- ii I

Фг/г2