RU2037280C1 - Sealed micromodule case and its manufacturing process - Google Patents
Sealed micromodule case and its manufacturing process Download PDFInfo
- Publication number
- RU2037280C1 RU2037280C1 RU92009272A RU92009272A RU2037280C1 RU 2037280 C1 RU2037280 C1 RU 2037280C1 RU 92009272 A RU92009272 A RU 92009272A RU 92009272 A RU92009272 A RU 92009272A RU 2037280 C1 RU2037280 C1 RU 2037280C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- base
- cover
- frames
- case
- alloy
- Prior art date
Links
Landscapes
- Casings For Electric Apparatus (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к радиоэлектронной технике, а именно к корпусам электрических приборов, в частности к герметичным закрытым корпусам, и может использоваться в конструкциях, к которым предъявляются высокие требования по герметичности и весовым характеристикам, а также к теплоотводу через поверхность корпуса. The invention relates to electronic equipment, namely, to the housings of electrical appliances, in particular to sealed enclosed housings, and can be used in designs that have high requirements for tightness and weight characteristics, as well as heat dissipation through the surface of the housing.
Известен корпус микросхемы (авт. св. N 707457, кл. Н 01 L 23/08), состоящий из крышки и основания, выполненных из титана и соединенных между собой по отбортовке контурной контактной сваркой с образованием герметичного соединения. Known housing of the chip (ed. St. N 707457, class N 01 L 23/08), consisting of a cover and base made of titanium and interconnected by flanging by contact welding with the formation of a sealed connection.
Однако корпус, выполненный из титана, обладает существенными недостатками, обусловленными свойствами самого материала титан, такими как низкая теплопроводность и достаточно большая удельная плотность материала. However, the housing made of titanium has significant drawbacks due to the properties of the titanium material itself, such as low thermal conductivity and a sufficiently high specific density of the material.
Указанное ограничивает возможность применения корпусов из титана в конструкциях, к которым предъявляются высокие требования по герметичности в сочетании с высокими весовыми характеристиками и большой рассеиваемой мощностью (теплоотводом). The aforementioned limits the possibility of using titanium cases in structures that are subject to high tightness requirements in combination with high weight characteristics and high power dissipation (heat sink).
Известен способ изготовления корпуса микросхемы (авт. св. N 707457, кл. Н 01 L 23/08), по которому крышку и основание корпуса вырубают из титановой ленты штамповкой на нескольких штампах с дальнейшей фрезеровкой основания, а соединение крышки с основанием производится контурной контактной сваркой. A known method of manufacturing the housing of the microcircuit (ed. St. N 707457, class N 01 L 23/08), in which the lid and base of the housing are cut from titanium tape by stamping on several dies with further milling of the base, and the connection of the cover with the base is made contour contact by welding.
Однако данным способом нельзя изготовить герметичный корпус, который будет удовлетворять одновременно высоким требованиям по степени герметичности, весовым характеристикам и теплоотводу. Наиболее близким из известных является герметичный корпус микромодуля из алюминиевых сплавов (авт. св. N 1568275, кл. Н 05 К 5/06), содержащий кожух и крышку, соединенные по периметру паяным швом по покрытию. В пазу, образованном по периметру соединения кожуха с крышкой, размещена уплотнительная резиновая прокладка и луженая медная проволока. Однако данный корпус, обладая хорошими весовыми характеристиками и теплоотводом, не обеспечивает требуемой степени герметичности 1˙10-4 мм рт.ст/сек из-за дефектов покрытия под пайку и наличия микротрещин в структуре самого припоя по всему паяному шву.However, this method cannot produce a sealed enclosure that will simultaneously satisfy the high requirements for the degree of tightness, weight characteristics and heat dissipation. The closest known is the sealed housing of the micromodule made of aluminum alloys (ed. St. N 1568275, class N 05 K 5/06), containing a casing and a lid connected around the perimeter by a soldered seam along the coating. In the groove formed along the perimeter of the connection between the casing and the cover, a sealing rubber gasket and tinned copper wire are placed. However, this case, having good weight characteristics and heat sink, does not provide the required degree of tightness of 1ичности10 -4 mm Hg / s due to defects in the solder coating and the presence of microcracks in the structure of the solder throughout the soldered joint.
Наиболее близким из известных является способ изготовления герметичного корпуса алюминия (авт. св. N 1568275, кл. Н 05 К 5/06). Корпус и крышка корпуса изготавливаются фрезерованием, затем на них наносится гальваническое покрытие, после чего производится герметизация соединения корпуса посредством пайки с применением предварительно уложенных в место соединения уплотнительной резиновой прокладки и луженой медной проволоки. The closest known method is the manufacture of a sealed aluminum housing (ed. St. N 1568275, class N 05 K 5/06). The housing and the housing cover are made by milling, then a galvanic coating is applied to them, after which the housing connection is sealed by soldering using the sealing rubber gasket and tinned copper wire previously laid at the junction.
Однако данным способом нельзя изготовить герметичный корпус из алюминиевых сплавов, поскольку при нанесении гальванического покрытия под пайку образуются дефекты на поверхности соединяемых деталей, а также сам припой содержит большое количество микронесплошностей, что снижает степень герметичности корпуса в особенности больших габаритов из-за большой протяженности (длины) паяного шва. However, this method cannot be used to make a sealed case made of aluminum alloys, since when applying a galvanic coating to solder, defects are formed on the surface of the parts being joined, and the solder itself contains a large number of micro-discontinuities, which reduces the degree of tightness of the case, especially of large dimensions due to its long length ) soldered seam.
Предлагаемое устройство решает задачу повышения степени герметичности корпуса при сохранении хороших весовых характеристик и теплоотвода, присущих корпусам из алюминиевых сплавов. The proposed device solves the problem of increasing the degree of tightness of the casing while maintaining good weight characteristics and heat dissipation inherent in aluminum alloy cases.
Предлагаемый способ решает задачу создания технологии изготовления заявляемого корпуса микромодуля, обладающего высокой герметичностью, а также хорошими весовыми характеристиками и теплоотводом. The proposed method solves the problem of creating manufacturing technology of the inventive housing of the micromodule with high tightness, as well as good weight characteristics and heat sink.
Поставленные задачи решаются следующим образом. The tasks are solved as follows.
В корпусе, содержащем основание и по крайней мере одну крышку, выполненные из алюминиевого сплава и герметично соединенные между собой по периметру, в месте соединения к основанию и крышке диффузионной сваркой прикреплены рамки из титанового сплава, а соединение рамок между собой по периметру выполнено сваркой. In a case containing a base and at least one cover made of aluminum alloy and tightly connected to each other around the perimeter, titanium alloy frames are attached to the base and cover by diffusion welding, and the frames are joined together along the perimeter by welding.
В заявляемом способе наряду с изготовлением основания и крышки (крышек) осуществляют изготовление титановых рамок, после чего производят сборку основания и крышки с предназначенными для них рамками. Затем в вакууме проводят диффузионную сварку рамок с основанием и крышкой (крышками), контролируют герметичность основания и крышки (крышек), после чего производят сборку всего корпуса и сварку рамок между собой. In the inventive method, along with the manufacture of the base and the cover (s), titanium frames are manufactured, after which the base and the cover are assembled with the frames intended for them. Then, in a vacuum, diffusion welding of the frames with the base and the cover (s) is carried out, the tightness of the base and the cover (s) is checked, after which the entire body is assembled and the frames are welded together.
Технический результат, заключающийся в получении высокой герметичности корпуса при сохранении хороших весовых характеристик и теплоотвода, удается получить за счет оригинальной конструкции корпуса. Весь корпус практически выполнен из алюминия и только в месте соединения крышки и основания используются титановые рамки. В этом случае соединение крышки и корпуса можно выполнить сваркой, что дает возможность получить герметичное однородное по структуре соединение без трещин, микронесплошностей и других дефектов. The technical result, which consists in obtaining high tightness of the housing while maintaining good weight characteristics and heat dissipation, can be obtained due to the original design of the housing. The entire case is almost made of aluminum and only at the junction of the cover and base are titanium frames used. In this case, the connection of the lid and the housing can be performed by welding, which makes it possible to obtain a hermetically sealed uniform structure without cracks, micro-discontinuities and other defects.
Сравнение с техническими решениями, известными из опубликованных источников информации, показывает, что заявленные технические решения содержат новые совокупности отличительных признаков, причем из известного уровня техники не следует, что данные совокупности отличительных признаков приводят к достижению указанных технических результатов, что в свою очередь доказывает соответствие заявляемых технических решений критериям изобретения "Новизна" и "Изобретательский уровень". Comparison with technical solutions known from published sources of information shows that the claimed technical solutions contain new sets of distinctive features, and it does not follow from the prior art that these sets of distinctive features lead to the achievement of the indicated technical results, which in turn proves the conformity of the claimed technical solutions to the criteria of the invention of "Novelty" and "Inventive step".
На фиг. 1 дан вариант конструкции корпуса с одной крышкой; на фиг. 2 вариант конструкции корпуса с двумя крышками. In FIG. 1 shows a variant of the design of the housing with one cover; in FIG. 2 case design with two covers.
Предлагаемый корпус (фиг. 1) содержит основание 1, крышку 2, рамки 3 и 4, при этом рамка 3 диффузионной сваркой прикреплена к основанию 1, а рамка 4 также диффузионной сваркой к крышке 2. Сами рамки 3 и 4 выполнены из титанового сплава, а основание 1 и крышка 2 из алюминиевого сплава. Pамки 3 и 4 соединены между собой сваркой. The proposed housing (Fig. 1) contains a base 1, a cover 2, frames 3 and 4, while the frame 3 is attached by diffusion welding to the base 1, and the frame 4 is also diffused by welding to the cover 2. The frames 3 and 4 themselves are made of a titanium alloy, and the base 1 and cover 2 of aluminum alloy. Frames 3 and 4 are interconnected by welding.
В качестве материала рамок был применен титановый сплав Вт 1-0, а в качестве материала основания и крышки алюминиевый сплав АМц. Соединение рамок между собой проводилось импульсной лазерной или импульсной микроплазменной сваркой. The titanium alloy W 1-0 was used as the material of the frames, and the aluminum alloy AMts was used as the base and cover material. The frames were interconnected by pulsed laser or pulsed microplasma welding.
На фиг. 2 представлена другая конструкция корпуса микромодуля с двумя крышками. В качестве материала крышки и основания могут использоваться также сплав АМг6, а материала рамок сплав Вт 1-00. Степень герметичности корпуса определяется габаритными размерами корпуса, но на тех же самых габаритах, что и у паяных корпусов можно степень герметичности повысить на порядок. In FIG. 2 shows another design of the micromodule casing with two covers. AMg6 alloy can also be used as the cover and base material, and the alloy material is W 1-00 alloy. The degree of tightness of the case is determined by the overall dimensions of the case, but at the same dimensions as that of soldered cases, the degree of tightness can be increased by an order of magnitude.
Предложенный корпус изготавливается следующим образом. The proposed housing is made as follows.
Крышка 2 корпуса вырезается и фрезеруется по габаритным размерам из алюминиевого листа. Основание 1 корпуса фрезеруется по габаритным размерам из алюминиевой плиты. Рамки 3 и 4 свариваются из отфрезерованных в требуемый размер пластин титанового сплава двусторонней импульсной лазерной сваркой, а затем диффузионной сваркой в вакууме привариваются к основанию 1 и крышке 2. Для диффузионной сварки в вакууме используется серийная установка ДСВ или любая другая вакуумная печь (с необходимыми габаритами камеры), обеспечивающая требуемую температуру и глубину вакуума. При проведении диффузионной сварки соблюдались следующие режимы: разрежение в камере не более
5х10-5 мм рт. ст. температура сварки 590.600оС, скорость нагрева 10. 20о/мин, усилие сжатия 14.15 МПа,
выдержка при темпера- туре сварки 15.20 мин,
отключение вакуумной системы при темпера- туре не более
80оС.The cover 2 of the housing is cut and milled in overall dimensions from an aluminum sheet. The base 1 of the body is milled in overall dimensions from an aluminum plate. Frames 3 and 4 are welded from milled titanium alloy plates to the required size by double-sided pulsed laser welding, and then vacuum diffusion welding is welded to base 1 and cover 2. For diffusion welding in vacuum, a standard DSV unit or any other vacuum furnace (with the required dimensions) is used chamber), providing the required temperature and depth of vacuum. When conducting diffusion welding, the following modes were observed: vacuum in the chamber no more
5x10 -5 mm RT. Art. welding temperature 590.600 о С, heating rate 10. 20 о / min, compression force 14.15 MPa,
holding at a welding temperature of 15.20 min,
shutdown of the vacuum system at a temperature no more
80 about S.
Необходимое усилие сжатия деталей обеспечивалось устройством, принцип действия которого основан на разнице коэффициентов температурного расширения свариваемых деталей и материала оснастки, что широко используется для создания усилия сжатия в технологических процессах. The necessary compression force of the parts was provided by the device, the principle of which is based on the difference in the coefficients of thermal expansion of the parts to be welded and the tooling material, which is widely used to create the compression force in technological processes.
После диффузионной сварки основание 1 и крышку 2 контролируют на герметичность, производят сборку микромодуля и затем направляют на операцию герметизации, выполняемую сваркой. After diffusion welding, the base 1 and cover 2 are checked for leaks, the micromodule is assembled, and then it is sent to the sealing operation performed by welding.
Заключительная операция выполняется импульсной микроплазменной сваркой на установке типа МПУ-4 на следующих режимах:
ток сварки прямой полярности 24,0 А, длительность импульса 0,16 с, длительность паузы 0,08 с, скорость сварки 13.15 м/ч,
расход плазмообразу- ющего газа (аргон) 0,3.0,4 л/мин,
расход защитного газа (аргон) 4.5 л/мин, диаметр электрода 1,6 мм, диаметр канала сопла 1,7 мм,
глубина погружения электрода внутри сопла 1,0.1,2 мм.The final operation is performed by pulsed microplasma welding on the installation of the MPU-4 type in the following modes:
welding current of direct polarity 24.0 A, pulse duration 0.16 s, pause duration 0.08 s, welding speed 13.15 m / h,
consumption of plasma-forming gas (argon) 0.3.0.4 l / min,
shielding gas flow (argon) 4.5 l / min, electrode diameter 1.6 mm, nozzle channel diameter 1.7 mm,
the immersion depth of the electrode inside the nozzle is 1.0.1.2 mm.
Заключительную операцию сварки можно выполнять также и импульсной лазерной сваркой на следующих режимах:
энергия лазерного излу- чения 7.8 Дж, величина накачки 580.590 В,
диаметр пучка лазерного излучения 1,0.1,2 мм,
длительность повторения
импульсов лазерного излучения 4,0 мс, кратность светового пятна 4*,
величина расфокуси- ровки 6.7 единиц,
частота повторения
импульсов лазерного излучения 10 Гц, скорость сварки 3,8.4,0 м/ч,
расход защитного газа (аргон) 0,6.0,8 л/мин.The final welding operation can also be performed by pulsed laser welding in the following modes:
laser radiation energy 7.8 J, pump value 580.590 V,
laser beam diameter 1.0.1.2 mm,
repetition duration
pulses of laser radiation 4.0 ms, the multiplicity of the light spot 4 *,
defocus value 6.7 units,
repetition rate
laser radiation pulses 10 Hz, welding speed 3.8.4.0 m / h,
shielding gas flow (argon) 0.6.0.8 l / min.
Основание корпуса может быть изготовлено также и любым другим способом, например сваркой из пластин алюминиевого сплава, что позволяет получить значительную экономию металла. The housing base can also be made in any other way, for example by welding from aluminum alloy plates, which allows to obtain significant metal savings.
Рамки можно вырезать в пакете из титановых пластин по внутреннему контуру способом электроискровой обработки металла или вырубать в штампе на прессе. Frames can be cut in a package of titanium plates along the inner contour by the method of electric spark metal processing or cut out in a stamp on a press.
Предлагаемый способ может быть реализован на любом серийном оборудовании с использованием типовых приспособлений. The proposed method can be implemented on any serial equipment using standard devices.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU92009272A RU2037280C1 (en) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | Sealed micromodule case and its manufacturing process |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU92009272A RU2037280C1 (en) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | Sealed micromodule case and its manufacturing process |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU92009272A RU92009272A (en) | 1995-04-30 |
| RU2037280C1 true RU2037280C1 (en) | 1995-06-09 |
Family
ID=20132908
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU92009272A RU2037280C1 (en) | 1992-11-30 | 1992-11-30 | Sealed micromodule case and its manufacturing process |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2037280C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2526241C1 (en) * | 2013-02-12 | 2014-08-20 | Открытое акционерное общество "Специальное конструкторско-технологическое бюро по релейной технике" (ОАО "СКТБ РТ") | Sealed module housing |
| RU2545019C2 (en) * | 2013-08-01 | 2015-03-27 | Открытое акционерное общество "Специальное конструкторско-технологическое бюро по релейной технике" (ОАО "СКТБ РТ") | Module sealed case and method of its fabrication |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2455802C2 (en) * | 2010-07-29 | 2012-07-10 | Открытое акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (ОАО "Российские космические системы") | Sealed device case |
-
1992
- 1992-11-30 RU RU92009272A patent/RU2037280C1/en active
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР N 1568275, кл. H 05K 5/06, 1988. * |
| Авторское свидетельство СССР N 707457, кл. H 01L 23/08, 1978. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2526241C1 (en) * | 2013-02-12 | 2014-08-20 | Открытое акционерное общество "Специальное конструкторско-технологическое бюро по релейной технике" (ОАО "СКТБ РТ") | Sealed module housing |
| RU2545019C2 (en) * | 2013-08-01 | 2015-03-27 | Открытое акционерное общество "Специальное конструкторско-технологическое бюро по релейной технике" (ОАО "СКТБ РТ") | Module sealed case and method of its fabrication |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2001031719A1 (en) | Method of producing lead storage batteries and jig for production thereof | |
| US2432513A (en) | Ionic discharge device | |
| CN105458503A (en) | Laser seal welding technology of composite aluminum alloy shell | |
| US2756374A (en) | Rectifier cell mounting | |
| US5084966A (en) | Method of manufacturing heat pipe semiconductor cooling apparatus | |
| EP0046914A3 (en) | Method of forming alloyed metal contact layers on crystallographically oriented semiconductor surfaces using pulsed energy radiation | |
| US3119052A (en) | Enclosures for semi-conductor electronic elements | |
| CN105689833A (en) | Brazing sealing covering method and structure for shell and cover plate of microcircuit module | |
| RU2037280C1 (en) | Sealed micromodule case and its manufacturing process | |
| GB2302219A (en) | Electrical connection method | |
| CN115283773A (en) | Uniform temperature plate cavity sealing process and uniform temperature plate | |
| US4507907A (en) | Expendable heater sealing process | |
| US3005867A (en) | Hermetically sealed semiconductor devices | |
| US4571921A (en) | Expendable heater sealing process | |
| CN214384471U (en) | Sealing structure applied to aluminothermic circuit board | |
| US20130333746A1 (en) | Arrangement and method for cooling a support | |
| US3676637A (en) | Aperture cover and method of making the same | |
| US20240027138A1 (en) | Chamber Sealing Process for Temperature Equalizing Plate and Temperature Equalizing Plate Manufactured by Same | |
| JP2550667B2 (en) | Hermetically sealed lid manufacturing method | |
| CN114378428A (en) | Laser seal welding method for aluminum alloy box | |
| GB1478847A (en) | Method of encapsulating an electric component | |
| JPS6146060B2 (en) | ||
| JPS6248888B2 (en) | ||
| US5772487A (en) | Method for manufacturing metal halide lamp | |
| JPH0129495Y2 (en) |