Индукционный нагреватель для герметизации микросборок

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК 61164 9))5 В 23 К 13/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 6, н.1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) ИНДУКЦИОННЫЙ НАГРЕВАТЕЛЬ ДЛЯ ГЕРМЕТИЗАЦИИ МИКРОСБОРОК (57) Изобретение относится к индукционной пайке и может быть использовано при герметизации гибридных микросборок, Цель изобретения - повышение производительности путем одновременного выполнения операций пайки элементов микросборки. Микросборка помещается внутрь разъемного магнитопровода, состоящего из секции 4, 8, 9 и окружающих водоохлаждаемый и дуктор короткозамкнутых витков 5 и 7, Индуктор подключается к источнику высокочастотной энергии посредством шин. Магнитный поток в секции 4 распространяется по секциям 6, 8 и 9 магнитопровода и вызывает появление тока в короткозамкнутых витках 7 и 5, являющегося причиной возникновения тока в соответствующих швах спаиваемых деталей микросборки. Нагрев днища микросборки осуществляется самим индуктором. Доступность регулирования нагрева швов под пайку позволяет упростить оборудование и его обслуживание, повысить его производительность, а также повысить надежность микросборки за счет исключения перегрева путем дозирования нагрева. 4 ил.161644 зИзобретение относится к области индукц бронной пайки и может быть использованов области производства полупроводниковыхприборов, а именно в технологии герметизации гибридных микросборок, преимущественно, СВЧ, которые применяются в электронной технике, приборостроении, средствахсвязи и т. д.Целью изобретения является повышениепроизводительности путем одновременноговыполнения операций пайки нескольких соединений элементов микросборки,На фиг. 1 показан индукционный нагреватель в сборе, общий вид; на фиг. 2 -вид А на фиг, 1; на фиг, 3 - нагреватель, вид сбоку; на фиг, 4 - вид Б на фиг, 3,Нагреватель содержит индуктор 1, состоящий из активных проводников 2, выполненных из медной водоохлаждаемой трубки,которые электрически соединены между собой последовательно такими же трубками 3.Активные проводники 2 окружены с трех сторон, кроме рабочей, секцией 4 магнитопровода. Короткозамкнутый виток 5 окруженподвижной секцией 6 магнитопровода. Нагреватель также содержит два короткозамкнутых витка 7, окруженных секциями 8 и 9магнитопровода. Короткозамкнутые витки 5и 7 отделены от магнитопровода электрической изоляцией 10. Охлаждение короткозамкнутых витков осуществляется подачейводы через штуцера 11, а охлаждениеиндуктора - через штуцера 12. Подключение индуктора к источнику высокочастотной энергии осуществляется посредством шин 13.Герметизируемая микросборка содержитгермовводы 14, корпус 15, плату6 с предварительно припаянными к ней навеснымиэлементами 17 и крышку 18.Индукционный нагреватель работает следующим образом.При подаче напряжения от источникавысокочастотной энергии на шины 13 индуктора 1 через проводники 2 протекает ток,создающий вокруг этих проводников поле,направление которого условно показано прерывистыми линиями на фиг. 1. Магнитныйпоток замыкается через секции 4, 6 и 8 магнитопровода и вызывает появление тока вкороткозамкнутых витках 7 и 5, которыйвызывает ток в соответствующих швахспаиваемых деталей микросборки.Рассмотрим работу нагревателя в двухрежимах.Совместный нагрев днища и гермовводов (первый режим).В корпус 15 на днише устанавливаетсяслой припоя, на который устанавливаетсяплата 16 с навесными элементами 17,припаянными к полоскам, легкоплавким припоем.В местах установки гермовводов 14 вкорпус 15 также устанавливается слой припоя. Прижим платы 16 к корпусу 15 может быть осуществлен с помощью достаточнопростой оснастки. Для прижима гермовводов4 может бытьв частности, использованасекция 9 магнитопровода с соответствую 5 шими прокладками (не показаны), которая вэтом режиме пристыковывается к секций 6магнитопровода.Происходит распределение тока в днище,как описано. Разогрев шва гермоввод -корпус происходит следующим образом,О Магнитный поток в секции 4 магнитопровода проникает в секции 8 и 9, благодаря изменению этого потока во времени вкороткозамкнутом витке 7 протекает ток. Токв короткозамкнутом витке 7 является, в свою5 очередь, причиной возникновения тока, индуктированного в шве гермоввод - корпус.Поскольку время нагрева днища и гермовводов совпадает, а температура нагревагермоввода должна быть выше, чем днища,требуемое соотношение мощностей нагрева20 можно подобрать, регулируя величину зазора между активными проводниками и нагреваемой поверхностью, оставляя при этомнеизменным контакт между секциями 4 и 8магнитопровода.25Совместный нагрев шва крышка 18корпус 15 и подогрев последнего для осуществления пайки (второй режим).В этом режиме следует обеспечить преимущественный разогрев шва крышка - корпус. Поэтому воздушный зазор между кор 0 пусом и проводниками 2 и 7 выбираетсямаксимальным, а короткозамкнутый виток 5устанавливается с минимальным зазором(3 мм) по отношению к шву крышка -корпус,Возбуждение тока в этом шве осущест 3 с; вляется описанным способом, т. е. за счетпротекания магнитного потока индуктора через пристыкованную к нему секцию 6 магнитопровода, возбуждения тока в витке 5 ииндуктирования этим током вихревых токовв шве. Стыковка секций 4 и 8 магнитопро 40 вода может быть осуществлена двояко:посредством секций 8 ма гнитопровода(фиг. 1) и путем выполнения секций 4магнитопровода, как показано пунктиром нафиг. 3 слева. В первом случае, как показывает опыт. приходится располагать проводники 7 с максимальным зазором с цельюуменьшить сопутствующий для этого режиманагрев гермовводов.Нагрев днища в этом режиме являетсянеобходимым вследствие значительной тепло 50 отдачи от шва корпус - крышка в толщукорпуса. Соотношение мощностей на греваднища и крышки должно быть таким,чтобы обеспечивался преимущественный нагрев шва при достаточном подогреве остальной массы металла.55 Регулирование мощности нагрева днищаосуществляется также за счет регулированиязазора между активными проводниками иднищем.Доступность регулирования нагрева швов под пайку позволяет упростить оборудование и его обслуживание, а в отдельныхслучаях повысить надежность микросборки за счет исключения перегрева путем дозирования чагрева.Формула изобретенияИндукционный нагреватель для герметизации микросборок, содержащий индуктор,отличающийся тем, что, с целью повышения производительности путем одновременного выполнения операций пайки нескольких соединений элементов микросборки, он до- Б полнительно снабжен короткозамкнутымивитками и секционным магнитопроводом, окружающим активные проводники индуктора и короткозамкнутые витки со всех сторон, кроме рабочей.Составитель В. ЛещинскийРедактор О. 1 Орковецкая Техред А. Кравчук Корректор Т. МалецЗаказ 3798 Тираж 624 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101