PL106500B1 - Sposob wykonywania polaczenia wprowadzenia masowego z korpusem podstawki obudowy elementow elektronicznych - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wykonywania pola¬ czenia wprowadzenia masowego z korpusem podstawki obudowy elementów elektronicznych, zwlaszcza podstawek -do obudów przyrzadów pólprzewodnikowych.

W róznych elementach elektronicznych takich jak obu¬ dowy ukladów hybrydowych, scalonych, a zwlaszcza w pod¬ stawkach tranzystorów malej i sredniej mocy, jedno z wpro¬ wadzen stanowi zwykle wprowadzenie masowe, to znaczy takie, które jest trwale zlaczone z metalowym korpusem podstawki.

Korpus podstawki stanowi zazwyczaj wytloczka metalowa uksztaltowana w formie miseczki z wykonanymi otworami lub tez plytka metalowa o odpowiednich ksztaltach i wy¬ miarach z otworami przeznaczonymi na wtopienie w nie, za pomoca szkla, wprowadzen metalowych.

Wprowadzenia, które sa odizolowane od korpusu za pomoca szkla przyjeto nazywac wprowadzeniami przeloto¬ wymi, natomiast wyprowadzenia zlaczone z korpusem — wyprowadzeniami masowymi.

Proces wykonania podstawki, w ogólnym ujeciu, polega na ^wykonaniu korpusu metalowego, tabletki szklanej, wy¬ prowadzenia przelotowego i wyprowadzenia masowego; zgrzaniu wyprowadzenia masowego z korpusem $ utlenia¬ niu wszystkich czesci metalowych; zmontowaniu w kasecie grafitowej wyprowadzenia przelotowego, korpusu ze zgrza- jiym wyprowadzeniem masowym z umieszczona w korpusie tabletke szklana, przez która przechodzi wyprowadzenie przelotowe; i stopieniu w piecu tabletki szklanej uzyskujac po ostudzeniu trwale polaczenie szkla z czesciami metalo- 2 wymi, to znaczy z korpusem i wyprowadzeniem przeloto¬ wym.

Zgrzewanie wyprowadzenia masowego z korpusem jest operacja bardzo pracochlonna. Po zgrzewaniu bardzo trudno jest zautomatyzowac operaqe montazu poszczegól¬ nych czesci w kasety grafitowe. Wedlug dotychczasowych znanych sposobów laczenia metali metoda lutowania nie mozna bylo przylutowac wyprowadzenia masowego do korpusu w czasie stapiania tabletki szklanej, poniewaz cala powierzchnia korpusu posiada cienka warstwe tlenku ko¬ niecznego do wytwarzania dobrego polaczenia szkla z me¬ talem.

Zadaniem wynalazku jest opracowanie sposobu trwalego laczenia wyprowadzenia masowego z korpusem, który pozwoli na unikniecie podanych niedogodnosci.

Zadanie to zgodnie z tym wynalazkiem zostalo rozwia¬ zane w ten sposób, ze na przynajmniej jeden z konców wy¬ prowadzenia masowego nanosi sie lutowie zawierajace nie mniej niz 86% wagowych niklu i nie wiecej niz 14% wagowych fosforu,po czym utleniony korpus ze spoczywaja¬ cym na nim wyprowadzeniem z naniesionym lutowiem umieszcza sie w piecu o temperaturze nie nizszej niz 900 °C» W trakcie wykonywania polaczenia wyprowadzenia ma¬ sowego z korpusem, w otworze korpusu znajduje sie wy¬ prowadzenie przelotowe z tabletka szklana, która podczas ogrzewania ulega stopieniu. Po ostudzeniu zestawu otrzy¬ muje sie trwale polaczenie wyprowadzenia masowego z korpusem oraz szkla z czesciami metalowymi, to znaczy z korpusem i wyprowadzeniem. 106 500106 500 3 Nanoszenie lutowia odbywa sie chemicznie przez zanu¬ rzenie wyprowadzenia w wodnym roztworze o skladzie —50 g/l siarczanu niklawego, 12—40 g/l podfosforynu sodowego, 8—15 g/l mrówczanu sodowego, 1—4 g/l kwasu borowego. Oczywistym jest3 ze opisany sposób mozna stosowac do laczenia metalowych czesci, gdzie zachodzi koniecznosc utrzymania warstwy tlenku na jednej z laczo¬ nych czesci oraz do czesci nie utlenionych.

Glówna zaleta tego rozwiazania jest to, ze umozliwia ono wprowadzenie automatyzacji montazu wszystkich czesci skladowych podstawki przed dokonaniem operacji stapia¬ nia tabletki szklanej w piecu. Eliminuje sie takze praco¬ chlonna operacje zgrzewania elektrod masowych z korpu¬ sami podstawek. Poza tym wykonane polaczenie posiada mala rezystancje przejscia co jest niewatpliwie bardzo duza zaleta.

Przyklady w powiazaniu z rysunkiem, na którym fig. 1 przedstawia czesci skladowe podstawki obudowy tranzys¬ torowej w przekroju osiowym w stanie rozlozonym przed stapianiem, a fig. 2 czesci skladowe innego rodzaju pod¬ stawki obudowy tranzystorowej w przekroju osiowym, dokladniej podaja sposób postepowania przy wykonywaniu lutowanego polaczenia. Fig.. 3 przedstawia w przekroju osiowym podstawke wykonana z czesci skladowych z fig. 1, a fig. 4 przedstawia w przekroju osiowym podstawke wy¬ konana z czesci skladowych z fig. 2.

Podstawka wedlug fig. 1 i fig. 3 sklada sie z korpusu metalowego 1 w postaci miseczki z jednym otworem, po¬ jedynczej szklanej tabletki 2, przelotowego wyprowadzenia metalowego 3 i masowego wyprowadzenia metalowego 4.

Poszczególne czesci skladowe podstawki umieszcza sie w odpowiednim rozstawieniu miedzy soba na grafitowej kasecie 5, a'czesc 6 sluzy do utrzymywania w odpowiedniej pozycji masowego wyprowadzenia 4.

Podstawka wedlug fig. 2 i fig. 4 sklada sie z korpusu metalowego V w postaci krazka z dwoma otworami prze¬ znaczonymi na dwie tabletki 2', metalowych wyprowadzen przelotowych 3' i metalowego wyprowadzenia masowego 4'.

Poszczególne czesci skladowe podstawki umieszcza sie w kasecie grafitowej 5'' i utrzymuje w odpowiednim usta¬ wieniu za pomoca czesci 6'.

P r z ylk l a d I. Speczone wyprowadzenie masowe 4, przeznaczone do wykonania podstawki tranzystorowej, od strony speczonej pokryto metoda chemiczna stopem nikiel- -fosfor w kapieli o skladzie: siarczan niklawy 40 g/l, pod- fosforyn sodowy 25 g/l, mrówczan sodowy 8 g/l, kwas borowy 3 g/l. Nakladanie stopu prowadzono przez 45 minut 4 w tej kapieli o temperaturze 80 °C. Nastepnie poszczególne czesci skladowe podstawki umieszczono w kasecie grafito¬ wej 5, a wyprowadzenie masowe 4 swym speczonym kon¬ cem z naniesionym na nie lutowiem spoczywalo na utle- nionej wewnetrznej powierzchni korpusu metalowego 1_ Tak zmontowany zestaw umieszczono w piecu o tempera¬ turze 1020 °C na okres 20 minut. Po ostudzeniu zestawu otrzymano dobre polaczenie wyprowadzenia masowego z korpusem. Rezystancja przejscia lutowanego polaczenia byla mniejsza niz 0,01 ohma przy pradzie 1A.

Przyklad II. Wyprowadzenie masowe 4' przeznaczone do wykonania innego rodzaju podstawki obudowy trnazys- torowej, od strony speczonej pokryto metoda chemiczna stopem nikiel-fosfor w wodnym roztworze o skladzie: siarczan niklawy 35 g/l, podfosforyn sodowy 20 g/l, mrów¬ czan sodowy 8 g/l, kwas borowy 4 g/l. Nakladanie lutu pro¬ wadzono w tym roztworze przez 60 minut. Temperatura roztworu wynosila 90°C. Nastepnie poszczególne czesci skladowe podstawki umieszczono w kasecie grafitowej 5'y a wyprowadzenie masowe 4' swym speczonym koncem spoczywalo na korpusie metalowym 1'. Tak zmontowany zestaw umieszczono w piecu o temperaturze 950 °C na okres 30 minut. Po ostudzeniu zestawu otrzymano trwale polaczenie szkla z czesciami metalowymi oraz wyprowa- dzenia masowego z korpusem.

Claims (2)

Zastrzezenia patentowe

1. Sposób wykonywania polaczenia wyprowadzenia ma- 30 sowego z korpusem podstawki obudowy elementów elektro¬ nicznych, znamienny tym, ze na wyprowadzenie masowe przeznaczone do polaczenia z korpusem nanosi sie przy¬ najmniej z jednego jego konca lutowie zawierajace nie mniej niz 86% wagowych niklu i nie wiecej niz 14% wagowych 35 fosforu, nastepnie poszczególne czesci skladowe, to znaczy korpus, tabletke szklana oraz co najmniej jedno wyprowadze¬ nie przelotowe i co najmniej jedno wyprowadzenie masowe spoczywajace swym koncem z naniesionym lutowiem na korpusie, umieszczasie w odpowiednim zestawieniu w piecu 49 o temperaturze nie nizszej niz 900 °C, po czym studzi sie do temperatury otoczenia.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze luto¬ wie na wyprowadzenie masowe nanosi sie chemicznie z roztworu wodnego o skladzie 20—50 g/l siarczanu nikla- 45 wego, 12—40 g/l podfosforynu sodowego, 8—15 g/l mrów¬ czanu sodowego, 1—4 g/l kwasu borowego, a reszte sta¬ nowi woda. i i.106 500 fig.1 fig. 3106 500 fig.2 fig. in.4 LZG Z-d 3 w Pab., zam, 1441-79, nakl. 110+20 egz. Cena 45 zl