Способ анодного соединения структур

 

Изобретение относится к промышленности строительства, к стекольному производству, к технологии анодного соединения структур типа кремнийстекло, используемых преимущественно при изготовлении мембранных чувствительных элементов датчиков давления, акселерометров. Цель изобретения - повышение качества соединения за счет подавления деградационных процессов при электродной поляризации. Это достигается тем, что в процессе анодного соединения дополнительно измеряют протекающий через соединяемые детали электрический ток и при его вариации в области значений, близких к установившемуся , изменяют полярность приложенного напряжения, отключают подогрев-деталей и выдерживают под напряжением . 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 03 С 27/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Il0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4604219/33 (22} 30.08.88 (46) 07.03.91. Бюл. 11 - 9 (72) В.А.Волков, В.В.Рыжаков и А.И.Цапулин (53) 666.1.037 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р, 706349, кл, С 03 С 27/02, 1978. (54) СПОСОБ АНОДНОГО СОЕДИНЕНИЯ

СТРУКТУР (57) Изобретение относится к промышленности строительства, к стекольному производству, к технологии анодного соединения структур типа кремнийстекло, используемых преимущественно

Изобретение относится к промышленности строительства, к стекольному производству, к технологии анодного соединения структур типа кремнийстекло, используемых преимущественно при изготовлении мембранных чувствительных элементов датчиков давления, 1 акселерометров.

Цель изобретения — повышение качества соединения за счет подавления деградационных процессов при элект-. родной поляризации.

На чертеже приведена схема устройства для реализации способа.

К присоединяемым деталям: кремниевой пластине 1 и неорганическому диэлектрику 2, от источника 3 высокого напряжения через электроды 4 прикладывают разность потенциалов, Диэлектрическая пластина 2 установлена на стальной отполированцой массивной

ÄÄSUÄÄ 1632957 А 1

2 при изготовлении мембранных чувствительных элементов датчиков давления, акселерометров. Цель изобретения— повышение качества соединения за счет подавления деградационных процессов при электродной поляризации. Это достигается тем, что в процессе анодного соединения дополнительно измеряют протекающий через соединяемые детали электрический ток и при его вариации в области значений, близких к установившемуся1 изменяют полярность приложенного напряжения, отключают подогрев-деталей и выдерживают под напряжением. 1 ил.

I пластине 5, в которую вмонтирован электронагреватель Ь, Способ осуществляют следующим образом.

° Обезжиренные детали укладывают на ®ь стальную ппастину 5. К деталям под- © соединяют электроды 4: анод - к кремниевой пластине, катод — к диэлектрику

<©

Производят прогрев плиты с помощью электронагревателя 6 до рабочей температуры, одновременно с по мощью амперметра 7 контролируют ток через соединяемые детали. 3

Соединение деталей, характеризуемое ростом окисной пленки, сопровож дается падением величины протекающего тока. Спекание заканчивается, когда величина тока приближается к установившемуся значению.

3 1632957 4

Составитель Т.Парамонова

РедактоР И. ДеР бак ТехРед .М.Дидык Корректор Л.Пилипенко

Заказ 595 Тираж 309 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101

При достижении вариации величины тока в пределах 5% от установившегося значения отключают подогрев металлической плиты, изменяют полярность

5 приложенного напряжения и выдерживают в течение времени остывания соединяемых деталей до нормальной температуры.

Соединение осуществляется следующим образом: у катодной границы (стекло) происходит деструкция кристаллической решетки, а у анодной границы (кремния) — врастание в решетку новых кристаллических плоскостей.

Этот процесс сопровождается электротермомассопереносом, который происходит при подаче электрического напряжения в условиях термического прогрева. Если электрическое напряжение снять преждевременно, то окисная пленка не успевает сформироваться на всей площади присоединяемых деталей.

Если подача электрического напря° жения продолжается после сформирования окисного слоя в зоне соединения деталей, то возникает деструкция решетки кремния, сопровождающаяся обра- . зованием пор и трещин, в результате увеличивается вероятность разрыва соединения в области зоны деструкции кристаллической решетки.

Таким образом, для обеспечения качественного соединения деталей необходимо точно контролировать момент завершения формирования окисного (слоя, осуществляющего сцепление соединяемых деталей, а также следует создавать условия, препятствующие деградации окисного слоя после спекания.

В предлагаемом способе деструкция кристаллической решетки соединяемых деталей предотвращается сменой полярности приложенного напряжения и отключением прогрева деталей ° Смена полярности электрического напряжения, приложенного к соединяемым деталям, тормозит деградацию окисной пленки за счет изменения направления сил электромассопереноса, одно временное со сменой полярности отключение подогрева соединяемых деталей способствует понижению сил электротермоперено-. са, интенсифицируя процесс торможения деградации окисной пленки, Формула изобретения

Способ анодного соединения структур путем нагрева соединяемых деталей с приложением разности потенциалов

k между ними и вьдержки до спаивания, отличающийся тем, что, с целью повьппения качества соединения за счет подавления деградационных процессов приэлектродной поляризации, в процессе вьдержки контролируют ток через соединяемые детали и после падения его величины изменяют поляр-.: ность приложенного напряжения на противоположную и отключают нагрев. (