Способ диффузионной сварки в вакууме

СОЮЗ СОВЕТСКСОЦИАЛИСТИЧЕРЕСПУБЛИК А 1 033 ц 9) ВОЛ 3 К 20 14 51) 4хнический В.Конюшков,анько, В.И.Петро 088.8)идетельство СС 23 К 20/00, 19 етельство СССР 3 К 20/16, 19 АРКИ СПОСОБ ДИФФУЗИОННОМЕ ВАКУУ (57) давл к ди быть ради я к сварк частност ннои и иост ОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(56) Авторское св11 1119811, кл, ВАвторское свидВ 94102, кл. В 2 Изобретение относит нием с подогревом,ффузионной сварке, и использовано в элек технической промышл сварке диэлектриков и полупроводников с металлами или между собой.Целью изобретения является повышениепроизводительности. На поверхностьсвариваемой детали из диэлектрикаили полупроводника, противоположнуюсвариваемой, устанавливают полупроводниковую пластину из материала сотрицательной дифференциальной проводимостью с металлизированнымиконтактными поверхностями. Деталинагревают, сдавливают и подводят кним через полупроводниковую пластину высокое напряжение, под действием которого полупроводниковая пластина начинает генерировать высокочастотные и ультразвуковые колебания;соизмеримые с частотой колебанийатомов в решетке свариваемых материалов, которые активизируют процесс.1303335 10 Изобретение относится к сварке давлением с подогревом, в частности к диффузионной сварке, и может быть использовано в электронной и радиотехнической промышленности при сварке 5 неорганических изоляционных материалов (стекла, керамики) и полупроводников с металлами или между собой.Целью изобретения является повышение производительности. На чертеже показана схема осуществления способа. Свариваемую деталь 1, выполненную 15 из диэлектрика или полупроводника, устанавливают на деталь 2, закрепленную на рабочем столе 3 камеры 4. На поверхность детали 1, противоположную свариваемой, устанавливают по лупроводниковую пластину 5 из материала с отрицательной дифференциальной проводимостью (эффект Ганна) с металлизированными контактными поверхностями, детали сжимают заземлен ные пуансоном 6 и нагревают нагревателем 7 до температуры сварки. Затем к свариваемым деталям от высоковольтного ввода 8 через полупроводниковую пластину 5 подводят высокое З 0 напряжение, обеспечивающее отрицательную дифференциальную. проводимость полупроводниковой пластины, После определенной изотермической выдержки детали охлаждают и извлекают из камеры. Благодаря использованию полупроводниковой пластины из материала с отрицательной дифференциальной прово димостью повышается производительность процесса за счет активации свариваемых материалов под действием генерируемых полупроводниковой пластиной высокочастотных и ультразвуко вых колебаний с частотой, соизмеримой с частотой колебаний атомов в решетке свариваемых материалов.П р и м е р, Сваривали детали из стекла с 52-2 и арсенида галлия 50 толщиной 8 и 0,5 мм соответственно и диаметром 32 мм, На поверхность свариваемого полупроводника, противоположную свариваемой, устанавливали полупроводниковую пластину из арсенида галлия диаметром 32 мм и толщиной 0,8 мм с металлизированнымиконтактными 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 свар.ки 250"С температура полупроводниковой пластины достигает 120 С, черезнее к свариваемым деталям подводятнапряжение 900 В, Указанному напряжению соответствует напряженностьэлектрического поля в полупроводниковой пластине 1,110 В/см , а всвариваемых деталях напряженностьэлектрического поля составляет 1,0 хЗх 10 В/см. При заданной напряженностиэлектрического поля полупроводниковая пластина генерирует СВЧ-колебания с частотой около 1,2 ГГц и УЗколебания на второй, третьей гармонике колебаний СВЧ, Высокое напряжениеподавали на свариваемые детали в течение 20-30 с, при этом температурасвариваемых деталей в зоне сваркивозрастала до 450 С, а температураполупроводниковой пластины поддерживалась 200-220 С. Затем осуществлялиизотермическую выдержку при 370"Св течение 10 мин и охлаждали со скоростью 0,15С/с,формула изобретения Способ диффузионной сварки в вакууме диэлектриков и полупроводниковс металлами или между собой, при котором свариваемые материалы приводятв контакт, сжимают, нагревают и прикладывают к ним высоковольтное напряжение, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения производительности, на поверхность диэлектрикаили полупроводника, противоположнуюсвариваемой, устанавливают полупроводниковую пластину из материала .сотрицательной дифференциальной проводимостью, а высоковольтное напряжение подводят через нее,1303335 Составитель Т.Олесова Техред Л.Олейник Корректор П,Пата В 3035 онэвоцственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,едактор И,Рыбченкакаэ 1252/15 Тираж 976ИПИ Государственного кпо делам изобретенийосква, Ж, Раушская Подписноемитета СССРоткрытийаб д.4/5