Реферат: Пайка стекла и ферритов
Реферат: Пайка стекла и ферритов
Донской Государственный Технический Университет Кафедра: “Машины и Автоматизация Сварочного Производства” Реферат на тему: «Особенности пайки стекла и ферритов» Выполнил студент группы Проверил ДТН, проф. Чуларис А. А. г. Ростов-на-Дону 2003 г. Содержание I Введение. 3 II Основная часть. 4 III Список использованной литературы.. 9I Введение
Пайку металла со стеклом применяют при создании разного рода вакуумных приборов (гермовводы, смотровые окна и т.п.), при изготовлении ламп накаливания (от миниатюрных до мощных генераторных), в производстве крупных зеркал оптических приборов, для облицовывания внутренней части труб нефтепроводов и т.д. Расплавленные стёкла хорошо смачивают все металлы при условии наличия на их поверхности адсорбирующего слоя окисла и нагрева до соответствующей температуры. Образование прочного соединения между металлом и стеклом зависит от напряжений в зоне спая, наличия газовых пузырей, процесса электролиза и расстекловывания стекла. Спаи металла со стеклом могут быть согласованными и несогласованными. Согласованные спаи образуются между стеклом и металлом с равными или близкими температурными коэффициентами линейного расширения (ТКЛР) во всём интервале температур от 20 °С до температуры пайки. Несогласованные спаи образуются между стеклом и металлом с резко различными ТКЛР. Обеспечение прочности в этом случае достигается конструктивными решениями металлической детали, которая должна свободно деформироваться вслед за деформацией стекла.II Основная часть
При выборе металла для соединения со стеклом помимо ТКЛР (в зависимости от типа спая и его конструкции) важную роль играют такие его свойства, как температура плавления, упругость паров в вакууме, газовыделение, электро- и теплопроводность, магнитные свойства, химическая стойкость, механические свойства, обрабатываемость резанием и давлением, возможность сварки и пайки, наличие аллотропических изменений и др. Необходимость обеспечения постоянных электрических параметров в приборах как условие их надежности и долговечности выдвигает требования к структуре металла в рабочем интервале температур. Свойства металлов и стёкол, применяемых для спаев, приведены на рис. 1. При пайке металла со стеклом используют газовый нагрев, индукционный, в печах, сопротивлением. Газовый нагрев применяют для бусинковых и ленточных спаев, для изготовления гребешковых и плоских ножек. Эти виды соединений выполняются при радиационном нагреве горелкой в печах, с помощью простых приспособлений или на универсальных горизонтально-заварочных станках для стеклодувных работ. Индукционный нагрев целесообразно применять для изготовления рантовых, дисковых и других типов соединений. При этом используют генераторы мощностью до 30 кВт и специальное оборудование. Для сплавления слоя стеклянной пасты, наносимой на поверхность металла для предотвращения его переокисления, нагрев производят в муфельных , туннельных и конвейерных печах. Печной нагрев целесообразен для пайки деталей простой конфигурации (глазковых, окошечных спаев, коаксиальных вводов, сжатых спаев, плоских ножек). Нагрев стекла осуществляется за счет теплопроводности металла, нагретого при пропускании через него тока. Этот способ нагрева обеспечивает дозирование тепла и не требует высокой квалификации оператора. Соединение стекла с металлом возможно за счет использования эмали. На соединяемые детали наносят слой эмалиевой пасты и место соединения нагревают до температуры её плавления. При этом способе соединения уменьшаются внутренние напряжения, переокисление металла и обеспечивается получение разъемных вакуумно-плотных соединений. После соединения стекла с металлом производят отжиг соединений для снижения внутренних напряжений. Режим отжига выбирают с учетом ТКЛР соединяемых материалов и конструкции спая. С этой же целью применяют и оптимальный режим отжига или охлаждения для поддержания одинакового объёмного сжатия металла и стекла в процессе охлаждения. Для соединения стекла с другими материалами применяются галлиевые пасты. В табл.1 приведены сочетания материалов, для которых получено соединение с применением галлиевого припоя состава (массовые доли), %: 39,6 Ga; 4,4 Sn; 56 Cu (порошок). Таблица 1 Сочетание материалов при пайке микросхем с применением галлиевых пастПодложка | Материал плёнки или массивного элемента | Материал микропровода |
Ситалл | Cu (δ = 5*10-8 мкм) Au (δ = 4*10-8 мкм) Окись олова (δ = 3*10-8 мкм) | Cu, Al, Ni (d=30÷50 мкм) |
Стекло | Cu |