DD244332A1

DD244332A1 - METHOD FOR PRODUCING A VACUUM-SEAL CONNECTION BETWEEN A COMPONENT AND A PLANGLASS WASHER

Info

Publication number: DD244332A1
Application number: DD28355185A
Authority: DD
Inventors: Ulrich Jakob
Original assignee: Mikroelektronik F Engels Ilmen
Priority date: 1985-12-02
Filing date: 1985-12-02
Publication date: 1987-04-01

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung vakuumdichter Planglas-Fensteranordnungen, wie sie als Gehaeusebauteil fuer Bauelemente der Elektronik und Vakuumtechnik in Form von Fotodioden und -transistoren, UV-loeschbaren Halbleiterspeichern und optisch hochwertigen Schauglaesern fuer Vakuumapparaturen Verwendung finden. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung des optisch bedeutenden Teiles mit der Halterung oder Fassung durch Verschmelzen mit einem zwischen Einbauteil und Planglasscheibe angeordnetem Glasring erfolgt, der aus einem Glas besteht, dessen Fliesstemperatur niedriger als die Fliesstemperatur des Glases der Planglasscheibe ist.The invention relates to a method for producing vacuum-tight Planglas window arrangements, as they are used as Gehaeusebauteil for components of electronics and vacuum technology in the form of photodiodes and transistors, UV-ereschbaren semiconductor memory and optically high-quality Schauglaesern for vacuum equipment. The method is characterized in that the connection of the optically significant part with the holder or socket takes place by fusing with an arranged between the mounting part and Planglasscheibe glass ring, which consists of a glass whose flow temperature is lower than the flow temperature of the glass of Planglasscheibe.

Description

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Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur vakuumdichten Befestigung von Planglasscheiben in Gehäusebauteilen für Bauelemente der Elektronik und Vakuumtechnik,wie z. B. Photodioden und Transistoren, UV-löschbare Halbleiterspeicher und optisch hochwertige Schaugläser für Vakuumapparaturen.The invention relates to a method for vacuum-tight attachment of Planglasscheiben in housing components for components of electronics and vacuum technology, such. As photodiodes and transistors, UV-erasable semiconductor memory and optically high quality sight glasses for vacuum equipment.

Characteristic of the known technical solutions

Eine Möglichkeit zur vakuumdichten Befestigung einer Planglasscheibe besteht darin, daß nach dem Einpassen der aus einem geeigneten Glas bestehenden ebenen Glasscheibe in die entsprechende Öffnung des mit einem Fenster zu versehenen Bauteiles die gesamte Anordnung bis zur Fließtemperatur des Glases erhitzt wird, wobei eine vakuumdichte Verschmelzung der Glasscheibe entsteht. Der Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß sich die Ebenheit der Glasscheibe so stark verschlechtert, daß sich die Anordnung für die meisten Anwendungsfälle wie z. B. Kappen für optoelektronische Bauelemente nicht mehr eignet.One way of vacuum-sealing a plane glass sheet is to heat the entire assembly to the flow temperature of the glass after fitting the flat glass sheet of a suitable glass into the corresponding opening of the component to be windowed, forming a vacuum-tight fusion of the glass sheet arises. The disadvantage of this method is that the flatness of the glass deteriorates so much that the arrangement for most applications such. B. caps for optoelectronic devices is no longer suitable.

Eine andere bekannte Möglichkeit besteht darin, mittels Hochfrequenz nur den eigentlichen Verschmelzbereich zu erhitzen. Die Ebenheit der Planglasscheibe bleibt dabei weitgehend erhalten. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß es sich nur zur Bearbeitung eingeschränkter Stückzahlen und nur für metallische Bauelemente eignet.Another known possibility is to heat only the actual Verschmelzbereich by means of high frequency. The flatness of Planglasscheibe remains largely intact. However, this method has the disadvantage that it is only suitable for processing limited quantities and only for metallic components.

Bei einer Gruppe weiterer Verfahren, z. B. in GB Nr. 1489160 beschrieben, wird zur Befestigung der Planglasscheibe ein Weichlot verwendet. Dies hat den Nachteil, daß die so sohergestellten Anordnungen eine geringe und für die meisten Anwendungsfälle nicht ausreichende mechanische und thermische Belastbarkeit aufweisen. Weiterhin erfordern diese Verfahren eine aufwendige Metallisierung der Glasscheiben und bei Befestigung der Planglasscheiben in Keramikbauteilen auch eine Metallisierung der Keramik.In a group of other methods, for. For example, as described in GB No. 1489160, a soft solder is used for fixing the Planglasscheibe. This has the disadvantage that the arrangements thus produced have a low and for most applications not sufficient mechanical and thermal capacity. Furthermore, these methods require a complex metallization of the glass panes and also a metallization of the ceramic when fixing the plane glass panes in ceramic components.

Die Nachteile der bisher genannten Verfahren werden in einer weiteren Gruppe von Verfahren weitgehend vermieden, bei denen zur Befestigung der Planglasscheibe ein gesondertes Glas verwendet wird, das dann die Funktion eines Lötglases besitzt und eine Fließtemperatur aufweisen muß, die deutlich unterhalb der Temperatur liegen muß, bei der sich die Planglasscheibe verformt. Gemeinsam ist diesen Verfahren, daß die Zuführung bzw. Aufbringung des Lötglases insbesondere bezüglich derfür die Befestigung der Planglasscheibe erforderliche Menge nicht befriedigend gelöst ist und daß weiterhin als Lötglas hochbleihaltige Glaslote verwendet werden, die den Nachteil einer im Vergleich zu üblichen Einschmelzgläsern geringen chemischen Beständigkeit besitzen. Die Zuführung des Glaslotes wird beispielsweise im Verfahren gemäß GB Nr. 1403837 so vorgenommen, daß bei der Herstellung der Planglasscheiben vor dem Zerschneiden von Stäben ein Tauchen der Stäbe in einer Lötglasschmelze erfolgt. Damit ist jedoch der Nachteil einer geringen Lötglasschichtdicke ohne eine wünschenswerte Volumenreserve verbunden, so daß an die Einpassung der Planglasscheibe in das Bauteil hohe maßliche Forderungen gestellt werden müssen.The disadvantages of the previously mentioned methods are largely avoided in a further group of methods, in which a separate glass is used to attach the Planglasscheibe, which then has the function of a solder glass and must have a flow temperature that must be well below the temperature at which deforms the Planglasscheibe. Common to this method is that the supply or application of the solder glass is not satisfactorily solved in particular with respect to the amount required for the attachment of Planglasscheibe and that continue to be used as a solder glass high lead glass solders, which have the disadvantage of low chemical resistance compared to conventional Einschmelzgläsern. The feeding of the glass solder is carried out, for example, in the method according to GB No. 1403837 so that during the production of the plane glass sheets before the cutting of bars a dipping of the rods takes place in a Lötglasschmelze. This, however, the disadvantage of a small Lötglasschichtdicke is connected without a desirable volume reserve, so that high dimensional demands must be made to fit the Planglasscheibe in the component.

Object of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht darin, ein Verfahren anzugeben, das die genannten Nachteile vermeidet und die Befestigung von Planglasscheiben in beliebigen Bauteilen aus metallischen und/oder keramischen Werkstoffen mit Hilfe üblicher Einschmelzgläser als Lotglas bei großen Maßtoleranzen von Planglasscheibe und Bauteil öffnung gestattet.The object of the invention is to provide a method which avoids the disadvantages mentioned and the attachment of Planglasscheiben in any components of metallic and / or ceramic materials using conventional Einschmelzgläser as solder glass with large dimensional tolerances of Planglasscheibe and component opening allowed.

Explanation of the essence of the invention

Erfindungsgmäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß bei der Montage der Planglasscheibe in das Bauteil zwischen beide Teile ein Ring aus einem Glas angeordnet wird, dessen Fließtemperatur niedriger liegt als die Fließtemperatur des zur Herstellung der Planglasscheibe verwendeten Glases. Nach Erhitzen der Anordnung auf die Fließtemperatur des Glasringes bildet sich eine vakuumdichte Verschmelzung von Planglasscheibe und Bauteil. Die Planglasscheibe behält dabei die bei ihrer Herstellung erzielte Einheit. Die Form und Abmessung des Glasringes können dabei so gewählt werden, daß größere Maßtoleranzen von Bauteil und Plangiasscheibe überbrückt werden können. Üblicherweise wird hinsichtlich der thermischen Ausdehnung der zu verbindenden Teile der Fall einer möglichst guten Anpassung angestrebt, so daß die thermische Ausdehnung des Ringes denErfindungsgmäß the object is achieved in that when mounting the Planglasscheibe in the component between the two parts a ring is arranged from a glass whose flow temperature is lower than the flow temperature of the glass used for the production of Planglasscheibe. After heating the arrangement to the flow temperature of the glass ring, a vacuum-tight fusion of plane glass pane and component is formed. The Planglasscheibe retains the achieved during their production unit. The shape and dimension of the glass ring can be chosen so that larger dimensional tolerances of component and Plangiasscheibe can be bridged. Usually, with regard to the thermal expansion of the parts to be joined, the case of the best possible adaptation is desired, so that the thermal expansion of the ring the

— ζ —- ζ -

Ausdehnungskoeffizienten der übrigen Teile entsprechen sollte. Ist aus speziellen Gründen der Werkstoffwahl keine Anpassung der Ausdehnungskoeffizienten von Bauteil und Planglasscheibe möglich, kann der Ausdehnungskoeffizient des Ringes so gewählt werden, daß dieser die Rolle eines Zwischenglases übernimmt. Durch die erfindungsgemäße Lösung sind somit einerseits sehr große Anordnungen leichter herstellbar und andererseits auch solche möglich, die auf andere Weise nicht realisierbar wären. Das erfindungsgemäße Verfahren hat weiterhin den Vorteil, daß es sich für die Bedingungen der Massenfertigung sehr gut eignet.Expansion coefficients of the remaining parts should correspond. If it is not possible to adapt the coefficients of expansion of the component and the plane glass pane for special reasons, then the coefficient of expansion of the ring can be chosen such that it assumes the role of an intermediate glass. By the solution according to the invention thus on the one hand very large arrangements are easier to produce and on the other hand also possible, which would not be feasible in other ways. The inventive method has the further advantage that it is very well suited for the conditions of mass production.

embodiment

Am folgenden Ausführungsbeispiel soll die Erfindung erläutert werden.In the following embodiment, the invention will be explained.

Fig. 1 zeigt eine Fensterkappenanordnung im montierten Zustand vor dem Verschmelzen.Fig. 1 shows a window cap assembly in the assembled state before merging.

In eine Metallkappe 1, bestehend aus einer FeNiCo-Legierung, z. B. Nicosil FeNi 28 Co 18 ist eine Planglasscheibe 2 eingebracht, die von einem Glasring 3 umgeben ist.In a metal cap 1, consisting of a FeNiCo alloy, z. B. Nicosil FeNi 28 Co 18 is a Planglasscheibe 2 is introduced, which is surrounded by a glass ring 3.

Die Planglasscheibe 2 besteht beispielsweise aus einem Al-Silikatglas mit einer Z_rTemperatur von 1230⁰C und aziMoo = 47- 1<r⁷grd~¹.The plane glass 2 consists for example of an Al-silicate glass with a Z _r temperature of 1230 ⁰ C and aziMoo = 47- 1 <r ⁷ grd ~ ¹ .

Der Glasring 3 besteht beispielsweise aus einem Borosilikatglas mitT₂| = 1107°Cunda2oo-4oo = 48 10~⁷grd~¹.The glass ring 3 is made of, for example, a borosilicate glass with T ₂ | = 1107 ° Cunda2oo-4oo = 48 10 ~ ⁷ grd ~ ¹ .

Zur Herstellung der Anordnung gemäß Fig. 1 sind folgende Verfahrensschritte erforderlich:To produce the arrangement according to FIG. 1, the following method steps are required:

1. Herstellung der Einzelteile nach bekannten Verfahren1. Production of the items by known methods

— Planglasscheibe 2 durch Abschneiden von Scheiben von Stangen und geeignetem Nachbearbeiten bzw. durch Ausbohren aus Flachglasscheiben .- Plane glass pane 2 by cutting off slices of rods and suitable reworking or by drilling out of flat glass panes.

— Glasring 3 als Rohrabschnitte bzw. als Sintergiasteil- Glass ring 3 as pipe sections or as Sintergiasteil

2. Montage gemäß Fig. 12. Assembly according to FIG. 1

3. Erhitzen bis zum Erreichen der Fließtemperatur des Glasringes 33. heating until reaching the flow temperature of the glass ring 3rd

Claims

Invention claim:

1. A method for producing a vacuum-tight connection between a component and a Planglasscheibe, characterized in that the connection takes place by fusing with a arranged between the component and Planglasscheibe glass ring, which consists of a glass whose flow temperature is lower than the flow temperature of the glass of Planglasscheibe ,

2. The method according to item 1, characterized in that the component consists of a metallic material.

3. The method according to item 1, characterized in that the component consists of a ceramic material.

4. The method according to item 1, characterized in that the glass ring is fused before connecting to the component with the plane glass pane.