Способ пайки германия

 

Изобретение относится к пайке, в частности к способам пайки монокристаллического германия. Цель изобретения - повышение прочности паяного соединения. На паяемую поверхность германия напыляют в вакууме технологическое покрытие из меди толщиной 4-6 мкм, производят отжиг в вакууме при 300-350°С в течение 90-120 мин и последующую пайку низкотемпературным припоем. При указанном режиме обработки технологическое покрытие прочно соединяется с германием без образования на поверхности труднопаяемых германидов. Это обеспечивает повышение прочности паяных соединений. 1 табл.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (и)з В 23 К 1/19, 1/20

ГОСУДАРСТВЕН1ЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4766730/27 (22) 20,09.89 (46) 23,01.92. Бюл. йв 3 (71) Пермский политеический институт (72) P,А.Мусин, Э,М.i убарева, Я.В,Лямин, А.Н.Костин, М.X.Ахмадеев и Г.Ç.Пашинкина (53) 621.791.36 (088.8) (56) Хряпин В.Е., Лакедемонский А.В, Справочник паяльщика.— М Машиностроение, 1974, с. 271-272. (54) СПОСОБ ПАЙКИ МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО ГЕ РМАНИЯ (57) Изобретение относится к пайке, в частности к способам flB,kv, монокристалличеИзобретение относится к пайке, в частности к способам подгото е""-части детали к пайке.

Известны способы па, ки труднопаяемых материалов. при ксгорых производят облуживание паяе>лых материалов редкоземельными металлами в вакуум = рмообработку и последующую пайку припоями на основе этих материалов. Недостатком способа при пайке монокристаллического германия является высокая температура отжига, приводящая к изменению оптических характеристик германия.

Наиболее бл . 1 технически;.л решением к предлагаемому я ляется способ пайки, при котором на паяемые поверхности термовакуумны л нап. нием наносят слой покрытия, прои:-водят его отжиг в вакууме и паяют. В качестве покрытия используют палладий, никель, медь, платину.

Использование данного способа при пайке монокристаллического германия невозможно, так как отжиг нанесенного покрытия осуществляется при температуре. Ж,, 170о788 А1 ского германия. Цель изобретения — повышение прочности паяного соединения. На паяемую поверхность германия напыляют в вакууме технологическое покрытие из меди толщиной 4 — 6 мкм, производят отжиг в вакууме при 300-350 С в течение 90 — 120 мин и последующую пайку низкотемпературным припоем. При указанном режиме обработки технологическое покрытие прочно соединяется с германием без образования на поверхности труднопаяемых германидов. Это обеспечивает повышение прочности паяных соединений, 1 табл. превышающей температуру плавления германия.

Цель способа — повышение прочности паяного соединения монокристаллического германия.

Поставленная цель достигается тем, что в пге лагаемом способе пайки, заключающемся в предварительном напылении на поверхность монокристаллического германия слоя меди, его отжиге в вакууме и последующей пайке, наносят слой меди толщиной 4...6 мкм, а отжиг проводят в вакууме в течение 90...120 мин при температуре 573...623 К.

Выбор толщины напыляемого слоя меди определялся экспериментально. Слой меди толщиной менее 4 мкм не позволяет получить хорошо смачиваемую и рипоем паяемую поверхность германия, отожженного при указанных температурно-временных режи.лах. Это сеязано с тем, что при вакуумном отжиге медное покрытие толщиной до

4 мкм в результате диффузии полностью переходит в германид меди, который не смачивается припоем. С увеличение л толщины

1706788 покрытия от 4 до 6 MKM при указанных температурно-временных параметрах отжига не весь слой меди диффундирует в repMaHi и В результате на поверхности детали ос ается слой чистой меди, имеющий с одной стороны хорошее сцепление с германие л, с другой обеспечивающий хорошее с - ачивание поверхности припоем, Увеличение толщины покрытия свыше

6 мкм сопровождается его отслаиванием от подложки в процессе напыления из-за увеличения остаточных напряжений в напыленном слое.

Выбор температуры и времени отжига напыленного покрытия определялся прочностью паяного соединения. При температуре отжига ниже 573 К при всех изотер лических выдержках прочность паяных соединений низкая, так как диффузионные процессы при данных температурах проходят лишь частично и не обеспечивают адгезионной прочности покрытия с подложкой.

Повышение температуры отжига до

573-623 К при выдержках в течение 1,5-2 ч обеспечивает достаточную прочность паяного соединения монокристаллического германия: ОЬ =- 4,2-4,8 МПа.

Подъем температуры отжига выше 623 K недопустим из-за изменения оптических свойств германия.

Уменьшение времени отжига до 1 ч при тех же температурах 573 и 623 К снижает прочность паяных соединений (ОЬ) до 3 МПа, так как тз ая продолжительность не обеспечи ает и.;,но о прохождения диффузионных процессов

Повышение изотермической выдержки свыше 2 ч не вызывает заметного роста прочности паяных соединений, что свидетельс гвует о завел,"ен н процесса диффузии при данных температурах

Предлагае ый способ пайки монокристаллического германия реализован следующим образом

Пример 1. Поверхность детали кз монокристаллического германия перед нанесением покрытия подвергали обезжириванию ацетоно л с псе".еду ощей промывкой спиртом. Затем деталь закрепляли в приспособлении вакуумной камеры установки для термовакуумного напыления ВУП-4. Испаряемым материалом служила медь марки

5 М1, которую помещали на испаритель установки. Камеру герметизировали и создавали разрежение (1,33 10 Пв). Процесс термовакуумного напыления вели до образования покрытия заданной толщины 4-6

10 мкм, После окончания процесса нанесения слоя камеру разгерметиэировали и деталь извлекали. Далее деталь с нанесенным медным покрытием подвергали термодиффуэионному отжигу s вакуумной печи типа

15 СШВЛ по режиму: температура Т = 625 К, время выдержки г = 2 ч. Остаточное давление составляло 1,33 10 Па.

Для испытания на прочность паяного соединения к поверхности с покрытием, 20 прошедшим отжиг, припаивали медные стержни прикроем ПОС-61. Полученные паяные соединения испытывали на растяжение, Величина прочности при этом составила ОЬ - 4,8 МПа, а разрушение про25 исходило с вырывом основного материала.

Примеры 2-7 сведены в таблицу и отличаются от примера 1 толщиной покрытия и режимами термической обработки.

Применение предлагаемого способа

30 пайки монокристаллического германия позволяет получить паяное соединение широко используемыми припоями на основе олова и свинца при температуре пайки, характерными для данных составов припоя;

35 прочность соединения находится на уровне прочности монокристаллического германия и сост а вл я ет 4-4,8 М Па.

Формула изобретения

40 Способ пайки монокристаллического германия, при котором на паяемую поверхность напыляют технологическое покрытие, производят отжиг в вакууме и пайку низко температурным припоем, от л и ч а ю щи и ся

45 тем, что. с целью повышения прочности паяного соединения монокристаллического германия, в качестве покрытия используют медь толщиной 4 — 6 мкм, а отжиг производят при температуре 300-350ОС в течение 90 — 120 мин.

1706788

Составитель Л.Абросимова

Техред М.Моргентал Корректор M.Êó÷åðÿâàÿ

Редактор Е.flann

Заказ 227 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Способ пайки германия Способ пайки германия Способ пайки германия 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способам изготовления контактов электрических выключателей из композиции серебро-графит и может быть использовано в аппаратостроении

Изобретение относится к пайке, в частности к способам нанесения легкоплавких припоев на основе олова для пайки алюминиевых конструкций

Изобретение относится к пайке режущего инструмента, в частности к технологии изготовления пильных полотен со вставными или сменными зубьями и зубчатыми сегментами

Изобретение относится к пайке, в частности к способу лужения выводов, и может быть использовано в электронной и радиотехнической промышленности для подготовки выводов электрорадиоэлементов перед установкой на печатную плату

Изобретение относится к пайке, в частности к способам пайки изделий с вертикальными зазорами

Изобретение относится к пайке, в частности к способам подготовки перед пайкой поверхностей деталей корпусов СВЧ-модулей из алюминиевых сплавов

Изобретение относится к пайке, в частности к подготовке под пайку заготовок режущего инструмента

Изобретение относится к электронной и радиотехнической промышленности и может быть использовано в технологии металлизации отверстий в печатных платах при их изготовлении

Изобретение относится к монтажу и пайке радиоэлектронной аппаратуры и может быть использовано для соединения разночастотных соединителей с микроплатами, размещаемыми в едином корпусе

Изобретение относится к пайке, в частности к способам пайки трубных решеток с трубками, и может быть использовано в различных отраслях машиностроения при изготовлении теплообменной аппаратуры

Изобретение относится к пайке, в частности к способам пайки деталей из чугуна, и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства при ремонте и изготовлении изделий из чугуна Цель изобретения - повышение качества лужения и пайки деталей из чугуна путем повышения прочности сцепления припоя с основным материалом Детали из чугуна, подвергаемые лужению или пайке, погружают в ванну с расплавленным припоем и пропускают через контакт припой - деталь переменный электрический ток с асимметрией амплитуды в полупериодах согласно соотношению д п (3 - 3,5)1п д, где 1д-п, In д - сила тока в направлении деталь - припой и в направлении припой - деталь соответственно

Изобретение относится к машиностроению, в частности к конструкциям, содержащим сварные, паяные или клеевые соединения, например к конструкциям крепления керамического элемента огнеупорных блоков, и может быть использовано при изготовлении элементов огнеупорных стенок

Изобретение относится к пайке и может быть использовано в различных отраслях машиностроения при изготовлении титано-алюминиевых конструкций

Изобретение относится к машиностроению, в частности к конструкциям паяного соединения огнеупорного блока

Изобретение относится к пайке, в частности к способам пайки разнородных материалов, и может быть использовано в электронной технике

Изобретение относится к пайке и может быть использовано в машиностроении при изготовлении элементов огнеупорных стенок

Изобретение относится к пайке и может быть использовано в различных областях техники для получения соединений разнородных материалов, работающих при термоциклировании

Изобретение относится к пайке разнородных материалов и может быть использовано в машиностроении при изготовлении огнеупорных стенок

Изобретение относится к области пайки и может быть использовано при соединении неметаллических материалов с металлами при создании различных конструкций в различных отраслях машиностроения

Изобретение относится к пайке, в частности к
Наверх