Способ соединения сапфира с металлом

 

Изобретение относится к технологии получения вакуумплотных металлокерамических узлов и может быть использовано в электронной, электротехнической и других областях техники для получения герметичных соединений сапфира с металлами. Для улучшения герметичности и термостойкости соединения сапфира с металлом путем уменьшения механических напряжений между сапфиром и металлом размещают двухслойную компенсирующую прокладку, состоящую из слоев кремния толщиной 3-5 мкм и щелочного стекла. Прокладки размещают так, чтобы кремний контактировал с сапфиром, а стекло с металлом. Полученную сборку сжимают, нагревают до температуры 150-1200 С и прикладывают постоянное напряжение 300-1000В положительным потенциалом к кремнию, а отрицательным к металлу . Слой кремния можно нанести на, сапфир путем пиролиза кремнийорганических веществ, а слой стекла наплавить на поверхность металла. Выход годных после термоудара по режиму (-100)-(300) С составляет 100%, после термоудара по режиму (-150) -

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСГ1УБЛИН

< 1 С 04 В 37!00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО.ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4150293/29-33 (22) 24. 11. 86 (46) 15. 11. 88. Бюп. Р 42 (72) А.А. Кремнев, В.M. Косогоров и F..À.Ìîêðîâ (53) 666.798.2(088.8) (56) Рубашев N.A. и др. Термостойкие диэлектрики и их спаи с металлом в новой технике. M.: Атомиздат, 1980, с. 221. (54) СПОСОБ СОЕДИНЕНИЯ САПФИРА С МЕТАЛЛОМ (57) Изобретение относится к технологии получения вакуумплотных металлокерамических узлов и может быть использовано в электронной, электротехнической и других областях техники для получения герметичных соединений сапфира с металлами. Для улучщения герметичности и термостойкости

» SU, 14373фЯ А 1 соединения сапфира с металлом путем уменьщения механических напряжений между сапфиром и металлом размещают двухслойную компенсирующую прокладку состоящую из слоев кремния толщиной

3-5 мкм и щелочного стекла. Прокладки размещают так, чтобы кремний контактировал с сапфиром, а стекло — с металлом. Полученную сборку сжимают, нагревают до температуры 150-1200 С и прикладывают постоянное напряжение

300-1000В положительным потенциалом к кремнию, а отрицательным к металлу. Слой кремния можно нанести на. сапфир путем пиролиза кремнийорганических веществ, а слой стекла наплавить на поверхность металла. Выход годных после термоудара по режиму (-100) -(300) С составляет 100Х после термоудара по режиму (-150) (400) С вЂ” 40-907. 2 з.п. ф-лы, 2 табл.! /1 3 / 16 11 таблиЯА 1

Герметичность соединения ° м1оч рт ст/с

Механические

1 екимы соелич1 ипя

Компеисирукя}АЯ Прокпапкя

Соелиняемы напвяксния и материалы ся рфир-металл

Кремни}} ссепинении, МПА апря1гегие 1три оединеии пост.В

Темпаряту ра нагре0 вя, С

Г.teкло

Гпособ нанесения на поверхность

Мяркя

Способ нанесения ня сапфир

Мяокя металиe

Сапфир с

Ковар

?9 НК

t 000 1000 иэяестное

Г.япфнр с

"Коаар

29НК

Наплавление шлифованное полированное

}Сэн}Ptàst

Пиролиэ ИХС-!О

1 ° 10

550

Няплввление шлифованное полированное (С,Нэо), В

Сапфир со сталъьэ

44НХТХ}

С84-!

1000

Н а ила вл е ни е шлифованное полированное

ИХС-1О

Сапфир с

"Коиар"

29НК

t 1О

2,5

Воо

400

ФФ

CeTllt?}}p c

"Ковар"

29 НК

Наплявление э}лнфованноа полированное

Наловение С48-1

1 10

Иагнетрон- 048-1 ное распыление

1 1О

500 t 000

Сапфир со сталью

44НХТ}}}

1 ° 10

Наложение 048-1

500

Налоиевие

Пластича

Са пфир с "Ковар"

29 НК монокристаллнческого кремния

+ч

"Ковер" предварительно окнслен. аь

Гоелинение пластины кремнии к сапрнру с прилоиением поля

Тя бди}}а 2

Сс reиияемые

Термрс1вйкость

11erepeere1 сапфир- е—

Герметичность соединения, л мкм рт.ст/с

Механическое.

Герметичность

Механическое

Герметичность соединения

n,Mxì ртст/с

Мехяничесхое напрянение в с оеднне нин няиривение в сбедииении соелииеяия и мкм ртст/с

L напрякенне н г соединении

Т1 р е;}и . ты ври -50 С, ь150 С

Термоинклы при - 100 С, а300 С

Термоииклы е при — l 50 С ч

+.4 00 С

В еличи на

Величина

1ина xone выхода годвыхопя годных

Сапфир

Ковяр

29НК известны}}

10 10

1 ° }Г 10

1 ° 10 20

1 ° 10, 20

1 10 onò

Не r1. п- 0 метичны

2Я

Пластина монокриствллнеского кремния

Раэлоиение под де}}станем тлетmern раэрядв

Эпнтоксил

14373бО

Продолжение табл.2

Териьстоикость

Меквнмческое квпрякение в соединении

Герметичность соединения л.ики ртст/с

Герметичность соединения л ики ртст/с

Меявиичегкое ность еквническое епрннение и оединенин нин, . ст/с нвпрякение в с оедине нии

Териодиклы прн -!00 С, +300 С

Териопиклы при -150 С, +400 С клы

С, МПв Величин в выкодв чина годвывода гоп иык

1 1О !00

1 10 100

1 ° 10 90

1 !О 1Î

Сапфир

Ковер

29НК! lO, 100

4,9 1 10 80 1 1!Г 20! 1!7 f 00

8,6

Сапфир со сталью

4 4НХТ!О

1 l0 !00

1 10 80

1 10 20

1 10 100

5,2

9,3

Сапфир с Ковер"

29НК

t 10 70

1 10 30

1 10 100

1 ° 10 100

10,6

7,4

5,1

Сапфир с

Ховар"

29НХ

1.1D 9 60 ! !О ЬО! 10 100

1 !О 100

18,3

8,6

4,9

Сапфир со сталью

44НХТВ

6 3

1 !О 60 ! 10 40

Сапфир

"Ков вр1

29НК! 10 100

1 10 1ОО

9>3

Редактор И.Сегляник

Заказ 5853/24 Тираж 594 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Соединяемые ивтеривлы сапфир-металл

Й

ыко/!А одСоставитель С.Кохан

Техред M.Ходанич Корректор О.Кравцова