Способ соединения стекла с металлом

23) Приорите сударствеииый комитет СССР(088.8) лам изобретенийи открытий Дата опубликования сания 30.08.79 2) Авторы изобретен и ондакова, В и(54) СПОСОБ СОЕДИНЕ Изобретение относится к технологии изготовления электровакуумных и полупроводниковых приборов.Известен способ соединения стекла с металлом, заключающийся в том, что стекло с металлом соединяют высокочастотным нагревом с последующим отжигом 1.Способ пригоден для спаев деталей простейшей конфигурации, диаметр которых не превышает 120 мм. Этот способ не позволяет получать надежные крупногабаритные спаи.Наиболее близким к изобретению является способ соединения стекла с металлом путем высокочастотного нагрева (ВЧ), последующего отжига при 500 - 540 С в течение 15 - 60 мин и охлаждения 121.Однако такой способ вносит элемент ненадежности из-за возникающих избыточных внутренних напряжений в спае для деталей диаметром более 150 мм. В процессе переноса изделий после высокочастотной заварки в печь для последующего отжига возникают трудности, связанные с тем, что требуется большая осторожность, чтобы не нарушить спай в результате резкого охлаждения,Целью изобретения является повышение качества спая деталей диаметром более 300 мм,Михайлова, Е. М. ТеренкоИ, Бегучев Указанная цель достигается тем, что вспособе соединения стекла с металлом путем сборки деталей, высокочастотного нагрева, отжига в течение 15 - 25 мин и последующего охлаждения перед высокочастотным нагревом собранные детали нагревают до 440 - 460 С в течение 1,5 - 2,5 ч, выдерживают при этой температуре 10 - 15 мин, отжиг осуществляют при 540 - 10 560-"С, а охлаждение осуществляют до440 - 460 С со скоростью 1,5 - 2 град/мин, далее со скоростью 3 - 5 град/мин до комнатной температуры.В процессе спаивания стекла с металлом б используют подвижную печь сопротивления, установленную на вертикальных стойках, многовитковый индуктор, которому задается движение в вертикальной плоскости (снизу вверх).0 Собранный к заварке узел, представляющий собой специальную оправку, на которую установлены металлическая и стеклянная детали, помещается в соответствующее гнездо так, чтобы печь сопротивления находилась над указанным узлом. Снизу под собранным узлом устанавливается индуктор. Внач, че нагрев ведут с помощью печи сопротивления, устанавливаемой так, чтобы осуществлялся равномерный нагрев до 30 450+ 10 С в течение 1,5 - 2,5 ч.682465 Составитель С. БелобоковаТехред Н, Строганова Корректор Р. Беркович Редактор Г, Прусова Заказ 225/2 Изд. Ме 510 Тираж 591 ПодписноеНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Сапунова, 2 Типография, пр. После выдержки при этой температуре в течение 10 - 15 мин приподнимают невыключенную печь сопротивления вверх, на минимальную высоту, обеспечивающую просмотр места сная, а к месту соединения 5 деталей снизу подводят индуктор для заварки.После получения металло-стеклянного спая выключают индуктор, опускают его вниз, а печь сопротивления устанавливают 10 в прежнее положение, повышают температуру до 550+10 С и производят выдержку в течение 15 - 20 мин. Далее осуществляют охлаждение заваренного узла со скоростью 1,5 - 2 град/мин до 450+10 С, а дальней шее охлаждение следует со скоростью 3 - 5 град/мин до 30 - 50 С.Предлагаемый способ позволяет получить надежные спаи стекла с металлом, которые свободны от избыточных напряже ний. Спаи получаются механически проч. ными и термически стойкими.Получение спаев в крупногабаритных изделиях диаметром более 300 мм расширяет диапазон применения этих изделий в различных отраслях электровакуумного производства и полупроводниковой техники.Применение операции предварительного нагрева перед ВЧ-заваркой и последующие подобранные экспериментально режимы по зволили существенно снизить процент брака (в 4 - 5 раз) в готовых изделиях.П р и м е р 1, Установленные на специальную оправку детали из стекла (С 52-1) и ковара (29 НК) помещают в подготовленное приспособление. Сверху опускают печь сопротивления, устанавливая ее на необходимом уровне получаемого затем спая.Нагревают печь до 440 С в течение 2,5 ч, производят при этой температуре выдержку д 0 в течение 15 мин, затем, подняв печь на необходимое для просмотра расстояние, снизу подводят к месту предполагаемого спая индуктор. После получения спая индуктор отводят в прежнее положение, а сверху к месту спая подводят печь сопротивления, поднимают ее температуру до 560 С и выдерживают в течение 15 мин,Далее снижают температуру печи до 440 С со скоростью 2 град/мин, а затем - со скоростью 5 град/мин - до комнатной температуры. После охлаждения полученного спая печь сопротивления поднимают вверх и извлекают из приспособления спаянные детали.П р и м е р 2. При осуществлении примера 2 использовались те же приемы, что и в примере 1, но режимы иные,Предварительный подогрев производят до 460 С в течение 1,5 ч, делают выдержку при этой температуре в течение 10 мин, последующий после высокочастотной заварки - при 540 С в течение 25 мин, затем охлаждают полученный спай до 460 С со скоростью 1,5 град/мин и далее со скоростью 3 град/мин - до комнатной температуры.Полученные спаи отличаются высокой надежностью, Специально оборудованная оснастка создает возможность последовательного и равномерного разогрева стеклянной детали во избежание ее разрушения в процессе спаивания. Формула изобретенияСпособ соединения стекла с металлом путем сборки деталей, высокочастотного нагрева, отжига в течение 15 - 25 мин и последующего охлаждения, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения качества спая деталей диаметром более 300 мм, перед высокочастотным нагревом собранные детали нагревают до 440 - 460 С в течение 1,5 - 2,5 ч, выдерживают при этой температуре 10 - 15 мин, отжиг осуществляют при 540 - 560 С, а охлаждение осуществляют до 440 - 460 С со скоростью 1,5 - 2 град/мин, далее со скоростью 3 - 5 град/мин до комнатной температуры.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Роус Б, Стекло в электронике, М., Советское радио, 1969, с. 190 в 1,2. Кондакова Л. В. и др, Стеклометаллические корпуса для полупроводниковых и электровакуумных приборов, МЭнергия, 1978, с. 50.