衰减陶瓷在真空电子器件中的应用

2009-12-01 李秀霞 中国科学院电子学研究所

  衰减瓷是超高频器件中的衰减介质材料,用于吸收部分不需要的微波电磁场能量,要求具有衰减比大,热稳定性好,高温不放气等性能。衰减瓷一般是多孔结构,往往需要用特殊的封接工艺。衰减瓷用于超高频器件的内部,起着体积衰减作用或同轴磁控管中的抑制寄生模式的瓷环等。其中瓷的衰减量与陶瓷的制造工艺有关,但它在整个器件的导热情况却与封接工艺有关。

  基本上事情下,咱们把衰减瓷环一种挨一种的归类在腔体內,用无氧铜环压紧并把无氧铜环焊在腔体內,可达到固住衰减瓷的作用。简述的成分类型举手图如同1 随时。这样的话的成分类型工艺设备较简洁明了。只不过衰减瓷环与腔体没法有好的的沾染,没法与腔体合为一种一体化,而伴随衰减瓷环与腔体(基本上为无氧铜) 澎涨弹性系数有所差异,在器材岗位任务时伴随温暖较高,促使衰减瓷环与腔体进入,不利因素于形成随时性读取,进而会行成自激振荡,干扰全部管体性,会导致器材没法普通 的岗位任务或用到生命延后。针对性此状况文章可以都可以实践,遵循了Ti-Ag-Cu 的活性酶类电弧手工焊接加工工艺,把衰减瓷与腔体电弧手工焊接加工在我们一起,作为一种一体化,并可以都可以不断改进模组合夹具,避免出现了衰减瓷在电弧手工焊接加工期间中的爆开状况, 使衰减瓷与腔体拥有 好的的沾染,形成都可以随时性散出,延后了用到生命。

原焊接位置结构示意图

图1  原补焊地方成分表示图

1、实验过程

1.1、使用材料

  无氧铜管、无氧铜环(按规范进行化学清洗);Ti-Ag-Cu 焊料片按规范进行化学清洗并进行真空炉退火;

  BeO瓷环,(BeO:94%,TiO2:6% ) ,按国家标准来进行进行维护清洁并来进行真空体炉烧结工艺。

1.2、模具的选用

  是因石墨原料的澎胀指数公式较小,选择利用石墨材看作对中塑胶模头加工,即以确保了零件的对至心的精密度,又克服了瓷环焊接方法时是因利用304不绣钢塑胶模头加工所产生的瓷砖裂开現象。还选择利用石墨原料装在无氧紫铜管的内围,当然也有效地调节无氧铜中高温澎胀。测试相应用的对中塑胶模头加工和调节澎胀塑胶模头加工各用如同2(a) 和图2(b)一样。

对中模具和抑制膨胀模具

图2  对中压铸模和治理和改善开裂压铸模

1.3、装架步骤

  将难以清理好的无氧铜环和BeO衰减瓷环按装架程序布置好,把Ti-Ag-Cu焊料片剪成衰减瓷环风衣外套封的边侧积面积,并卷在已布置好无氧铜环和衰减瓷环的外表面面,一并加上欲不锈钢焊的无氧空调铜管接头中的不锈钢焊的步位(侧封) 。问题解决后的不锈钢焊地址图甲3 右图。确认那么的问题解决,是可以使各个方面个衰减瓷环都也能与无氧空调铜管接头怀有良好的的触碰,助于温度的导到。倒进对中压铸模和促使澎涨的压铸模中备考不锈钢焊。

改进后的焊接位置示意图

图3  改善后的对焊地段展示图

1.4、焊接温度

  将以上内容裝配好的安全装置放真空系统炉中开展对接焊,比较慢升缩温,保热30~50min ,标示焊料(Ag-Cu28焊料,熔流点780℃) 热分解后提高自己到40~70℃。

2、分析结论

2.1、将衰减瓷与腔体进行焊接的工艺优于衰减瓷直接码放的工艺

  犹豫BeO与无氧铜的热增加指数悬殊好大,运用随便码放的工艺设备无法以确保俩者的密切联系排斥。哪几种分类装修材料的热增加指数如图是4右图。而用Ti-Ag-Cu焊料对BeO衰减瓷通过大衣封的几丁质酶焊接方法,以确保了瓷环与壁上好的排斥,风扇散热耐磨性好一点。

几种常见材料的热膨胀系数

图4  几个常有食材的热增大数值

2.2、石墨模具的选取

  完成剖析该不锈钢焊接组成,摘取石墨镊子当作对中镊子。石墨的热胀大比率较小,与氧化反应铍的热胀大比率也是比较非常接近,既能保护元器件的共同度。同一,又不容易俩者的胀大比率差距带来瓷砖碎裂方面。