Устройство для создания давленияпри диффузионной cbapke

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Своз СоветскихСоциалистическихРесттублик си 848217(23) Приоритет до делам лзверетений н втхрытлйОпубликовано 23.07.81 Бюллетень М 27 Дата опубликования описания 23.07,81(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЗДАНИЯ ДАВЛЕНИЯ ПРИ ДИФФУЗИОННОЙ СВАРКЕИзобретение относится к диффузионнойсварке, в. частности к устройствам для создания давления при сварке полупроводниковых приборов,Известно устройство для создания давления при диффузионной сварке, содержащеемеханизм сжатия, прижимную плиту с рабочим пуансоном, основание и пластичнуюпрокладку, располагаемую между пуансоном и свариваемыми деталями ГЦ.Недостатком данного устройства явля-ется то, что оно не обеспечивает стабильного давления, а следовательно, и качества сварного соединения.Бель изобретения - повышение качест 15ва сварного соединения путем обеспечениястабильности давлечия.Поставленная цель достигается тем,что в устройстве для создания давленияпри диффузионной сварке, содержащемтомеханизм сжатия, прижимную плиту с рабочим пуансоном, основание и пластичнуюпрокладку, располагаемую между пуансоном и свариваемыми деталями, механизм 2сжатия снабжен штифтом и регулировочным винтом, установленным в его пуансоне на расстоянии, не превышающем .толшины пластичной лроклвдки, а основание. выполнено с центральным отверстием с пазами в стенке для соединения с механизмом сжатия, причем основание и прижимная плита соединены болтами.На фиг. 1 представлен общий вид уст ройства, разрез, на фиг, 2 - поворот прижимной плиты для загрузки деталей," на фиг. 3 - начальная фаза сварки кристалла, на фиг. 4 - конечная фаза сварки кристалла СВЧ - диода на поверхность теплоотвода.Устройство для монтажа полупроводниковых кристаллов (фиг, 1) содержит основание 1, механизм сжатия 2, который для крепления его с основанием снабжен штатом 3, входящим в пазы, выполненные в стенке центрального отверстия 4 основания 1, подвижную каретку 5, имеющую фигурное углубление 6 для размещения в нем деталей и винт 7 для извле 848чения деталей после сварки, рабочий пуансон 8, упирающийся в прижимную плиту9, два фиксирующих болта 10 с зажимцыми гайками 11Механизм сжатия 2 содержит пуансон 12 в виде цилиндра, имеющий продольное окно 13, через которое проходит штифт 3, регулировочныйвинт 14, пружину 15, сжимаемуювинтом 16, крышку 17 и гайку 18, фиксирующую положение винта 16. ОВерхняя часть устройства (фиг. 2)состоит из основания 1 каретки 5 и прижимной плиты 9, повернутой относитель но правого фиксирующего болта 10 засчет прорези 19, 15Исходное положение теплоотвода 20,свариваемой детали состоит из кристалла21 и подложки 22, защитной шайбы 23,пластичной поокладки "4 и пуансона 8перед диффузионной сваркой,20Сборка ц работа устройства происходитследующим образом,В отв ерс тия осц ов ания 1 вс тавл яю тдва фиксирующих болта 10, по которым,как по направляющим, посредством соосых с ними отверстий вплотную к основанию устанавливают каретку 5, а к цей, всвою очередь прижимную плиту, 9, Прижимная плита 9 имеет сквозную прорезь19 с радиусом дуги, равным расстояниюмежду осями фиксирующих винтов 10. Посредством этой прорези прижимная планкаповорачивается относительно оси одного изболтов 10 на угол 45, после чего впосадочное углубление 6, выполненное наверхней плоскости каретки 5 помещаютсвариваемые детали. Сверху на защитнуюшайбу 23 укладывают пластичную прокладку 24, а на нее устанавливают рабочийпуансон 8 . Установку пуансона производят 40так, что после обратного поворота прижимной плиты 9 верхняя часть пуансонавходит в углубление, расположенное наее нижней плоскости. После этого на резьбовые концы фиксирующих болтов 10 ца 45винчивают гайки 11 до плотного прижатияИх к прИжИмной плите 9. В этом состоянии осуществляют жесткую фиксацию исходного положения теплоотвода, 20, кристалла 21, защитной шайбы 23, пластичной 50прокладки 24 и пуансона 8 относительнодруг друга.Затем приспособление на 5-10 мин помещают в печь для предварительного его прогрева и размягчения пластичной прокладки, после чего к приспособлению через пазы центрального отверстия 4 пристыковывают посредством штифта 3 механизм 7 4сжатия 2 . При этом торец пуансона 12 механизма сжатия упирается в нижнюю плоскость каретки 5 и производит дожатие пружины 15 до заданной величины давления, предварительная установка которого осуществляется винтом 16. После подсоединения механизма давления к основанию 1 все устройство вновь помещают в нагревательную камеру с заданной темп ератур ой, и ри которой и происходит диффузиоцная сварка деталей.Прижатие кристалла к теплоотводу осуществляют посредством передачи давления сжатой пружины 15 через пуансон 12 на каретку 5, Поскольку удержание каретки производится только пуансоном 8, давящим на прокладку 24 (фиг, .3), то сила давления пружищя 15 соответствует силе давления пуансона ца прокладку.По мере деформации прокладки 24 карет ка 5 под действием пуансона 12 перемещается по винтам 10, в результате чего давление на прокладку сохраняется неизменным. В процессе перемещения рабочего инструмента 12 регулировочцый винт 14 приближается к штифту 3, и в момент их соприкосновения давления механизма сжатия ца каретку 5 прекращается. Таким образом, установка первоначального зазора б между торцом винта 14 и поверхностью штифта 53, не превышающим толщины пластичной прокладки 24, позволяет избежать повреждение внутренней структуры и металлизации кристаллов в процессе сварки, и тем самым обеспечить высокое качество крепления к теплоотводу сверхтонких кристаллов с получением значений теплового сопротивленияР20. С/ВтН устройстве осуществляется монтаж кристаллов со структурой типа "меза" кремниевых лавинно-пролетных диодов (ЛПД) на позолоченную ножку аксиального СВЧ-корпуса. В качестве пластичной прокладки используют фторопластовые(диски, толщинои 0,3-0,5 мм и диаметром 0,8-1 мм,Металлизация кристаллов ЛПД представляет собой пластинку золотой фольги квадратной формы с размерами 0,7 х 0,7 мм и толщиной 20 мкм. Предварительный разогрев пластичцой прокладки осуществляется в муфельной печи с температурой 30 С 320 С, после чего к каретке устройства прикладывают давление порядка 200 кГ/см . 11 роцесс диффузионной сарки металлизации ЛПД с ножкой корпуса5 8482проходит при этой же температуре печи идлится 25-30 мин,Устройство для сварки полупроводниковых кристаллов на теппоотводы позволяет осуществлять высококачественное крепление миниатюрных кристаллов к держателям без повреждения их структур с обеспечением низких значений теплового сопротивления контакта,0Формула изобретенияУстройство для создания давления прпдиффузионной сварке,содержащее механизм5сжатия, прижимную плиту с рабочимпуансоном основание и пластичную прок 17ладку, располагаемую между пуансоном и свариваемыми деталями, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью повышениякачества сварного со дииения путемобеспечения стабильности давления, механизм сжатия снабжен штифтом и регулировочным винтом, установленным в его пуансоне на расстоянии не превыщающем толщины пластичной прокладки, а основаниевыполнено с центральным отверстием с пазами в стенке для соединения с механизмом сжатия, причем основание и прижимная плита соединены болтами,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1.РАМОС 2010 ЕРЕСФ ГОП,СОЩРОПЕПИ,СОПРЕГЕПСЕ848217 ф Ко екто . Л, ИванПодписное нчинк т го комитета СССРений и открытий ква, Ж-З 5, Раущская наб., д, 4/5 филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул, Проект Заказ.5969/14 Тираж ВНИИПИ Государственн по делам изобрет 113035, Мос