專利名稱：白寶石的多弧離子鍍金屬化的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電真空器件技術(shù)，特別是涉及利用多弧離子鍍金屬化白寶石，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)無氧銅—白寶石高可靠氣密非匹配外套封的一種新工藝。
背景技術(shù)：
白寶石熔點(diǎn)高達(dá)2053℃，結(jié)構(gòu)致密，其中不存在玻璃相，使得利用燒結(jié)金屬粉末法金屬化白寶石，金屬化配方復(fù)雜，金屬化燒結(jié)溫度高，并且要求在特定濕度的氫氣氣氛下進(jìn)行，之后還需要進(jìn)行鍍鎳二次金屬化。整個工藝過程復(fù)雜，技術(shù)難度大?；钚越饘俜勰┓ㄊ橇硪环N發(fā)展成熟可以用于白寶石金屬化的方法，活性金屬粉末法中鈦—銀—銅(Ti-Ag-Cu)法使用的最為廣泛，其中的鈦具有很強(qiáng)的化學(xué)活潑性，對氧化物、硅酸鹽等物質(zhì)具有較大親和力。Ti-Ag-Cu活性法較適于平封、夾封結(jié)構(gòu)，當(dāng)用來封接外套封結(jié)構(gòu)時，特別容易在裝架過程中，由于難以避免的刮擦破壞活性金屬粉末涂層，從而造成封接件局部漏氣，成品率低。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服燒結(jié)金屬粉末法工藝復(fù)雜，技術(shù)難度大，以及活性金屬粉末法涂層在裝架過程中容易遭到破壞，成品率低等缺點(diǎn)，本發(fā)明利用多弧離子鍍金屬化白寶石，實(shí)現(xiàn)了無氧銅—白寶石高可靠氣密非匹配外套封。整個工藝過程簡捷，封接件成品率高，便于工業(yè)化生產(chǎn)。
本發(fā)明的具體工藝過程是首先對白寶石嚴(yán)格按照真空技術(shù)要求進(jìn)行清洗，并按圖1所示將白寶石用與白寶石等直徑的二個擋片2夾在中間，使用緊固螺栓4固定在支撐1上，保證僅有封接區(qū)暴露在外，可被金屬化。將裝架好的白寶石懸掛到多弧離子鍍爐腔內(nèi)，在6×10-2Pa氬氣氣氛，溫度為300±5℃，將純鈦蒸鍍到白寶石封接區(qū)，實(shí)現(xiàn)金屬化。純鈦膜厚度為1～2μm。
本發(fā)明的有益效果是，可以避免白寶石高溫金屬化技術(shù)難度大，工藝復(fù)雜等一系列技術(shù)困難，也可以避免活性金屬粉末法涂層在裝架過程中容易遭到破壞的缺點(diǎn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)無氧銅—白寶石的高可靠氣密外套封，工藝簡捷，封接件成品率高，便于工業(yè)化生產(chǎn)。


圖1本發(fā)明白寶石多弧離子鍍金屬化裝架結(jié)構(gòu)示意圖；圖2無氧銅—白寶石外套封裝架結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
首先嚴(yán)格按照真空技術(shù)要求對白寶石進(jìn)行清洗，然后按圖1所示，用擋片2將白寶石3夾在中間，只露出封接區(qū)，使用緊固螺栓4將組合在一起的2和3固定在支撐1上。將裝架好的白寶石懸掛到多弧離子鍍爐腔內(nèi)，在6×10-2Pa氬氣氣氛，溫度為300℃的條件下，將純鈦蒸鍍到白寶石封接區(qū)，實(shí)現(xiàn)金屬化，鍍膜厚度為1.0～2.0μm。按照圖2，將金屬化好的白寶石利用支座8定位在無氧銅封接區(qū)，在封接區(qū)外側(cè)包上一圈鉬帶9并用鉬絲7捆扎緊，用以限制無氧銅的徑向膨脹。在焊縫上放上72％Ag-Cu焊料絲，在真空度為P≤5×10-3Pa，溫度為840℃下，保溫5分鐘，完成無氧銅—白寶石外套封。封接取得良好結(jié)果，焊料浸潤正常，封口氣密性良好，氦漏率Q≤7×10-9Pa·L/s。經(jīng)過5次650℃保溫16小時的熱烘烤試驗(yàn)，氦漏率保持為Q≤7×10-9Pa·L/s。
權(quán)利要求
1.一種白寶石的多弧離子鍍金屬化，其特征在于，利用多弧離子鍍將純鈦蒸鍍到白寶石封接區(qū)實(shí)現(xiàn)金屬化。
2.如權(quán)利要求1所述的白寶石的多弧離子鍍金屬化，其特征在于，先將按照真空技術(shù)要求清洗好的白寶石夾在二個擋片中間，用緊固裝置固定在支撐上，保證僅有封接區(qū)暴露，可被金屬化；再將裝架好的白寶石置于多弧離子鍍爐腔內(nèi)，維持低壓惰性氣體氣氛，加溫，使封接區(qū)蒸鍍上純鈦膜。
3.如權(quán)利要求2所述的白寶石的多弧離子鍍金屬化，其特征在于，所述二個擋片與白寶石等直徑。
4.如權(quán)利要求2所述的白寶石的多弧離子鍍金屬化，其特征在于，所述緊固裝置為螺栓。
5.如權(quán)利要求2所述的白寶石的多弧離子鍍金屬化，其特征在于，所述裝架好的白寶石是懸掛到多弧離子鍍爐腔內(nèi)。
6.如權(quán)利要求2所述的白寶石的多弧離子鍍金屬化，其特征在于，所述腔內(nèi)低壓為5.8～6.2×10-2Pa，惰性氣體為氬氣，溫度為300±5℃。
7.如權(quán)利要求2所述的白寶石的多弧離子鍍金屬化，其特征在于，封接區(qū)蒸鍍的純鈦膜厚度為1～2μm。
8.如權(quán)利要求1、2、3、4、5、6或7所述的白寶石的多弧離子鍍金屬化，其特征在于，所得到的白寶石金屬化產(chǎn)品，可用于無氧銅—白寶石的高可靠氣密外套封，其氣密性良好，便于工業(yè)化生產(chǎn)。
全文摘要
本發(fā)明涉及電真空器件技術(shù)，特別是涉及利用多弧離子鍍金屬化白寶石，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)無氧銅—白寶石高可靠氣密非匹配外套封的—種新工藝。本發(fā)明利用多弧離子鍍將純鈦蒸鍍到白寶石封接區(qū)實(shí)現(xiàn)金屬化，用于無氧銅—白寶石的高可靠氣密外套封，其氣密性良好，可以避免白寶石高溫金屬化的一系列技術(shù)困難，也可以避免活性金屬粉末法涂層在裝架過程中容易遭到破壞，易于漏氣，成品率低的缺點(diǎn)。本發(fā)明工藝簡捷，操作方便，成品率高，便于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號C23C14/24GK1570197SQ0314755
公開日2005年1月26日 申請日期2003年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月22日
發(fā)明者袁廣江, 盧玉華, 羅積潤, 閻旭, 吳爾生, 郭和忠 申請人:中國科學(xué)院電子學(xué)研究所