способ окончательной герметизации микросборки

Формула изобретения

Способ окончательной герметизации микросборки, включающий помещение собранной микросборки в вакуумную камеру, заполнение внутреннего объема средой контролируемого состава и герметизацию отверстия лучом лазера, отличающийся тем, что микросборка выполнена с откачным отверстием в крышке кожуха, конфигурация которого позволяет зафиксировать металлический шарик или иную металлическую вставку и препятствует попаданию расплавленного металла и луча лазера во внутренний объем микросборки, а луч лазера направляют по месту стыка металлического шарика или иной металлической вставки с крышкой с целью образования кольцевого сварного шва при достижении в вакуумной камере заданного значения среды контролируемого состава, не прекращая процесса откачки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к микроэлектронике, а именно к технологии окончательной сборки герметичных микросборок, имеющих вакуум или иную среду внутри, и может быть использовано в приборостроительной промышленности в технологии сборки герметичных приборов, закрытых металлическим кожухом.

Аналогом данного изобретения является способ герметизации, предложенный авторами Ю.Н.Шулешко и А.В.Ворошко, номер охранного документа 1381616 А1, заключающийся в следующем: одновременно при изготовлении крышки микросборки в ней выдавливают лунку и выступ воронкообразной формы с откачным отверстием в вершине выступа. Затем собирают микросборку, помещают в вакуумную камеру, осушают, производят оплавление торца воронкообразного выступа лучом лазера до получения наплыва из материала крышки. Однако при данном способе герметизации велика вероятность появления свищей, непроваров из-за малого размера литого ядра, кроме того, увеличивается время вакуумирования микросборки из-за ограничения размеров откачного отверстия (согласно Р4.054.026-89 для получения качественного сварного шва зазор между свариваемыми кромками не должен превышать 0,1 мм).

Другой способ окончательной герметизации микросборки авторов И.С.Черных и Ф.Н.Жураковского, номер охранного документа 748562, заключается в следующем: наружную поверхность крышки в предназначенном для откачного отверстия месте покрывают легкоплавким материалом. Откачное отверстие образуют лазерным лучом, направленным со стороны легкоплавкого материала. Собирают микросборку, вакуумируют и заполняют внутренний объем средой контролируемого состава. В камере вакуумирования производят разогрев легкоплавкого материала на поверхности крышки лучом лазера, отверстие запаивается.

Данный способ герметизации не может быть использован для герметичных микросборок, имеющих вакуум внутри, из-за попадания расплавленного металла во внутренний объем микросборки.

Сущность изобретения - способ окончательной герметизации микросборок, закрытых металлической крышкой (кожухом) и имеющих вакуум или иную среду внутри.

Задача изобретения - повышение качества герметичности микросборок, имеющих вакуум или иную среду внутри, за счет повышения качества сварного соединения; исключение возможности попадания расплавленного металла или луча лазера во внутренний объем микросборки.

Для достижения поставленной задачи собранную микросборку с откачным отверстием в крышке кожуха, конфигурация которого позволяет зафиксировать металлический шарик и препятствует попаданию расплавленного металла и луча лазера во внутренний объем микросборки, помещают в вакуумную камеру, производят откачку воздуха до заданного значения и, не прекращая откачки, помещают в откачное отверстие металлический шарик (или иную металлическую вставку), производят сварку лазерным лучом, направляя его по месту стыка шарика (или иной металлической вставки) с крышкой, образуя кольцевой шов. Затем прекращают откачку, процесс герметизации закончен.

На фиг.1 показана металлическая крышка с откачным отверстием, форма которого позволяет зафиксировать металлический шарик и препятствует попаданию расплавленного металла и луча лазера во внутренний объем микросборки. На фиг.2 представлена крышка, в откачное отверстие которой помещен металлический шарик, и произведена герметизация лучом лазера.

Способ герметизации заключается в следующем. В крышке 1 выполняют откачное отверстие 2, форма которого позволяет зафиксировать металлический шарик 3 в крышке и препятствует попаданию расплавленного металла и луча лазера во внутренний объем микросборки. Собирают микросборку, помещают в вакуумную камеру, производят откачку воздуха до заданного значения и, не прекращая откачки, помещают в откачное отверстие 2 металлический шарик 3 (или иную металлическую вставку), производят лазерную сварку лучом 4 через окно 5 в вакуумной камере, направляя луч лазера по месту стыка шарика с крышкой, образуя тем самым кольцевой шов 6 (используется установка лазерной сварки «Квант-15»). Затем прекращают откачку, и на этом процесс герметизации микросборки закончен.