Файл: Курносов, А. И. Технология производства полупроводниковых приборов учеб. пособие.pdf

Металлокерамические спаи деталей изготавливают в конвейер­ ных печах с температурой в зоне пайки 780—20°С, причем метал­ лические детали предварительно отжигают в атмосфере водорода.

Основные параметры корпусов данного типа приведены

втабл. 11.4.

§11.3. Корпусы диодов СВЧ

Конструкции корпусов диодов СВЧ достаточно специфичны и разнообразны, что объясняется применением этих диодов в СВЧ волноводных схемах, в которых требуется специальный их монтаж.

На рис. 11.6 приведена одна из конструкций диодов СВЧ — волноводный корпус видеодетектора 2—1. Корпус представляет собой участок волновода и состоит из латунного баллона 1, в кото­ рый с помощью керамического изолятора 8 вмонтирован латунный иглодержатель 9 с пружинным контак­ том в виде вольфрамовой заостренной проволоки 3. Иглодержатель с резьбо­ вым соединением закреплен в керамиче­ ском изоляторе эпоксидной смолой. Кера­

пусе путем завальцовки. Герметизацию соединения осуществляют эпоксидной смолой 7. Волноводное окно в корпусе защищено слю­ дяной прокладкой 2, завальцованной в корпусе через промежуточ­ ную пайку из свинца 4. Свинцовая шайба обеспечивает герметич­ ность соединения. Окончательную настройку прибора в корпусе проводят с помощью кристаллодержателя 5 с резьбой. На кристаллодержатель напаян полупроводниковый кристалл. Кристаллодержатель после настройки закрепляют в корпусе и герметизируют

эпоксидным компаундом 6.

Основным недостатком этой конструкции, герметизируемой эпоксидными смолами, является плохая влагостойкость (не более 4—Ю суток) при 98% влажности и температуре окружающей

среды 40°С.

Конструкция корпуса 2—2 для коаксиальной линии СВЧ пока­ зана на рис. 11.7. Баллон корпуса 1 делают из латуни. Угол изоля­

317

тора выполняют на основе спая иглодержателя 4 из сплава 29НК с кольцом 3 из такого же материала с пеностеклянным изолято­ ром 2. Пеностекло изготовлено из стеклопорошка С49-2 с газооб­ разующими добавками, благодаря которым получают изолятор с большим количеством внутренних закрытых пор. Наличие значи­ тельного количества закрытых пор позволяет получать переходные узлы с диэлектрической проницаемостью изолятора е= 3. Это обес­ печивает достаточно низкие паразитные характеристики конструк­ ции корпуса в диапазоне СВЧ. Узел изолятора после приварки и формовки иглы впаивается в баллон 1. Для сборки и настройки прибора в баллон ввинчивают резьбовой кристаллодержатель 8 с полупроводниковым кристаллом 5. Закрепление кристаллодержателя производят с помощью низкотемпературного припоя 6. Для увеличения устойчивости конструкции к длительному воздействию' влаги в баллон 1 вставляют крышку 7, которую припаивают к бал-

Рис. 11.8. Конструкция корпуса для маломощных параметрических диодов

лону. Такая конструкция обеспечивает длительную влагостой­ кость.

Конструкция 2—За, показанная на рис. 11.8, предназначена для маломощных параметрических диодов СВЧ с точечным контактом и выполнена на основе металлокерамического спая. Керамическая втулка 1 из высокоглиноземистой массы М7 или 22ХС образует герметичное соединение с двумя металлическими втулками 2 и 8 пайкой с помощью припоя ПСр-72. Втулки могут быть резьбовые и безрезьбовые в зависимости от методов крепления приборов в аппаратуре. В отверстия втулок запрессовывают кристаллодер­ жатель 3 с кристаллом 5 и держатель 7 с контактной пружиной 6 до образования контакта. Окончательную герметизацию осуществ­ ляют пайкой с использованием низкотемпературных припоев 4. Держатели изготавливают из сплава 29НК-

На рис. 11.9 приведена конструкция корпуса 2—4, которую на­ зывают конструкцией патронного типа. Основными узлами этой конструкции являются керамическая втулка с резьбой 3 из кера­ мики СНЦ или циркониевого стеатита и соединяемые с ней резь­ бовая втулка 1 и иглодержатель 6. В качестве герметизирующего вещества используют компаунды на основе эпоксидных смол с раз-

318

личными отвердителями. Втулку 1, иглодержатель 6 и кристаллодержатель 2 изготавливают из латуни. В иглодержатель предвари­ тельно впаивают вольфрамовую проволоку 5 диаметром 0,1—0,15 мм с помощью припоя ПСр-2,5 или ПСр-З, после чего производят формовку и заострение иглы в электролитической ванне. Кристалл 4 напаивают на кристаллодержатель 2. Оконча­ тельную настройку приборов в корпусе осуществляют при ввинчи­ вании кристаллодержателя 2 во втулку 1 и закреплении корпуса

в волноводной камере. После настройки кристаллодержатель 2 закрепляют компаундом на основе эпоксидных смол 7, который

прочную конструкцию. Использование припоя ПСр-72 позволяет получать скомпенсированный спай керамики с медью без примене­ ния промежуточных прокладок. Баллоны имеют золотое покрытие

319

обеспечивается с помощью золоченой плющении или сетки 5, кото­ рые присоединяют к кристаллу методом термокомпрессионной сварки и приваривают к кольцу баллона 3 электроконтактной свар­ кой. Окончательную герметизацию приборов осуществляют путем присоединения к баллону крышки 4 электроконтактной сваркой. Кристаллодержатель 1 изготавливают из бескислородной меди. Керамическую втулку 7 выполняют из высокоглиноземистой ке­ рамики М7 или 22ХС. Крышка 4 может быть плоской или иметь цилиндрическую часть для крепления в цанге в зависимости от типа волноводной линии. Крышку изготавливают из сплава 29НК или никеля для обеспечения герметизации электроконтактной свар­ кой.

На рис. 11.11 показана конструкция корпуса 2—6 для мощных умножительных диодов. Для кристаллодержателя 1 используют бескислородную медь. Керамическую втулку 3 изготавливают из высокоглиноземистой массы М7 или 22ХС. Верхний фланец 4 для согласования с керамикой по ТК1 выполняют из сплава 29НК-

Рис. 11.11. Конструкция корпуса для мощных умножительных диодов

В связи с большими размерами кристаллодержателя осуществить его спай с керамической втулкой без компенсатора невозможно. Поэтому в качестве компенсирующего элемента 2 используют коваровое кольцо толщиной 1,2 мм. Для согласования кристалла с медным выводом по ТК1 введен компенсирующий диск 8 из сплава 29НК или молибдена. Баллон имеет золотое покрытие. Кристалл 7 напаивают на кристаллодержатель в баллоне 1. Лен­ точный вывод 5 приваривают к кристаллу методом термокомпрес­ сионной сварки, а к фланцу 4 электроконтактной сваркой. Оконча­ тельную герметизацию корпуса проводят конденсаторной электро­ контактной сваркой, используя крышку 6. Крышку изготавливают из сплава 29НК токарным способом, она имеет золотое покрытие.

На рис. 11.12 представлена конструкция корпуса 2—7 для мощ­ ных переключательных диодов СВЧ с рабочей мощностью рассея­ ния 12—15 вт. Кристаллодержатель 1 изготавливают из прутка

320