Способ изготовления медных высокочастотных систем

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 875 А 9) ( )5)5 В 23 К 1/О ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ О ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР Гумг,с 1 Г г ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ(71) Институт химической кинетики и горения СО АН СССР(56) Голант М,Б. и др. Изготовление резонаторов и замедляющих систем электронных приборов. М.: Советское радио, 1969, с.140.(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МЕДНЫХ ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ СИСТЕМ(57) Изобретение относится к технике изготовления высокочастотных (ВЧ) устройств, конкретнее к технологии изготовления медных ВЧ-систем пакетированной конструкции. Оно может быть использовано в Изобретение относится к технике изготовления высокочастотных (ВЧ) устройств, конкретнее. к технологии изготовления медных ВЧ-систем пакетированной конструкции. Оно может быть использовано в ускорительной технике при разработке и создании резонаторов, замедляющих систем и других подобных устройств.Цель изобретения - получение паяного шва, близкого по электропроводности и механическим характеристикам к меди.При изготовлении медных высокочастотных систем соединяемые поверхности обрабатывают до получения неплоскостности и непараллельности не более 1 мкм, наносят слой олова толщиной 1 - 2 мкм и собираот детали в пакет. При слое олова менее 1 мкм его недостаточно для образования паяного шва. При слое олова более 2 ускорительной технике при разработке и со.здании резонаторов, замедляющих систем и других подобных устройств. Цель изобретения - получение паяного шва, близкого по электропроводности и мехническим характеристикам к меди, Спаяемые поверхности предварительно обрабатывают до достижения непараллельности и неплоскостности, не превышающей 1 мкм, после чего на них наносят слой олова толщиной 1 - 2 мкм, собирают и проводят процесс пайки в инертной атмосфере при температуре 720 - 790 К в течение 2 - 6 ч. Способ обеспечивает , получение прецизионных соединений медных деталей с высокими механическими характеристиками и высокой электропроводностью паяного шва, близкой к электропроводности меди. 1 табл. мкм происходит неполная диффузия олова в медь, лишнее олово вытекает и точность изготовления уменьшается. Затем производят нагрев пакета до температуры пайки и пайку в инертной атмосфере. Повышение температуры пайки выше 790 К нежелательно, так как это приведет к изменению стурктуры меди и механических свойств (пластичность, текучесть), Проведение процесса пайки ниже 720 К нецелесообразно иэ-за длительного времени диффузии для получения шва с требуемыми характеристиками. Продолжительность менее 2 ч недостаточна для полной диффузии, а увеличение процесса пайки свыше 6 ч нецелесообразно, так как изменения электропроводности практически не происходит.Уточнение режимов пайки производят отдельнодля каждого случая в зависимостиот марки меди, способа нанесения олова и его чистоты. Критерием оптимальности выбранных режимов служит анализ паяного шва по аншлифу (при увеличении1500" не должно быть видно белых кристаллов 5 интерметаллидов) и по величине микротвердости (она должна быть близка к микротвердости меди данной марки).П р и м е р, Замедляющая система конструктивно представляет собой серию ди афрагм, соединенных между собой по торцовым поверхностям через шайбы. Детали изготовлены из меди марки М 1. Для достижения требуемой неплоскостности и непараллельности детали шлифовали в се параторах на чугунных дисках, при этом детали дополнительно вращались вокруг собственной оси. Для шлифовки испольэовали специальную пасту иэ порошков карбида титана по ТУ 2-037-273-80. После 20 механической обработки на спаиваемые поверхности наносили слой олова гальванически иэ электролита, содержащего ЗпСг 50. г/л, йаР 50 г/л и ОП 2 г/л; температура электролита 20 С, плотность тока 1 А/дм, 25 В качестве анодов использовали олово марки ОВЧ (очень высокой чистоты).Для сохранения надежного контакта между деталями в процессе пайки использовали оправку-стяжку, способную поддер живать заданный натяг или даже увеличить его по мере нагревания за счет использования молибденовых стяжек, имеющих коэффициент термического расширения меньший, чем у меди. 35Процесс пайки проводили в вакууме 110 мм рт,ст,Результаты пайки при различных режимах и при различной толщине слоя припоя приведены в таблице. 40Измерение удельного сопротивления покрытых оловом медных деталей проводили на микроомметре Ф. Расчет сопротивлений вели в соответствии с ГОСТ 16875-71. Оценка сопротивления переход ных слоев проводилась после оплавления деталей при соответствующих режимах пайки. Анализ паяных швов проводился на металлографическом микроскопе МИМи микротвердометре ПМТ-З, Распределение элементов меди и олова в шве и в глубине основного металла исследовалось на рентгеновском анализаторе МАР. а вакуумная плотность соединений проверялась на тече- искателе ПТИ. СВЧ-потери определялись методом оценки добротности отрезков замедляющей системы.По предлагаемому способу были изготовлены 26 образцов замедляющей системы по 22 паяных шва в каждом - всего 572 шва. Отклонения от заданного шага на один шов составила 0,61 - 0,43 мкм, отклонение от соосности диаграгм не более 0,01 мкм. Швы имели высокую механическую прочно- сть без признаков охрупчивания. Паяные образцы выдерживают токарную обработку наружной поверхности без деформации и разрушения. Величина добротности отрезков замедляющей системы, содержащих по 48 швов, соответствует теоретической для меди в пределах погрешности измерений,Данный способ обеспечивает получение прецизионных соединений медных деталей с высокими механическими характеристиками и высокой электропроводностью паяного шва, близкой к электропроводности меди. Формула изобретения Способ изготовления медных высокочастотных систем пакетированной конструкции, включающий механическую обработку контактных поверхностей, нанесение на паямые поверхности припоя, нагрев до температуры пайки и пайку в инертной атмосфере, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что. с целью получения паяного шва, близкого по электропроводности и механическим характеристикам к меди, механическую обработку паяемых деталей ведут до достижения неплоскостности и непараллельности паяемых поверхностей, не превышающей 1 мкм, в качесте припоя используют слой олова, толщиной 1 - 2 мкм, а процесс пайки ведут при 720 - 790 К в течение 2 - 6 ч.1660875 Составитель Л. АбросимоваТехред М,Моргентал Корректор М. Кучерявая Данко дакт роизводственно-издательский комбинат "Патент", г,.Ужгород, ул,Гагарина, 101 Заказ 2080 Тираж 532 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5