иснення при холодної зварюванні Q=n? P? F, де п - коефіцієнт, що враховує схильність матеріалу до зміцнення (зазвичай 1,5-2); Р - питомий тиск; F - площа проекції поверхні робочої частини пуансона.
При зварюванні однорідних металів питомий тиск можна визначити (наближено) за формулою за умови, що ширина робочої частини пуансонів вдвічі перевищує необхідну товщину зварюваного металу: Р=GT [1.5 + 100/(100-К)], де GT - межа текучості металу. Необхідні питомі тиску для холодної зварювання по замкнутому контуру деяких металів наведено в табл. 13.
Тиск зазвичай в 5-8 разів перевищує межу міцності зварювальних металів при розтягуванні. При одно- і двосторонньої зварюваннях доцільно товщину S буртиков вибирати однаковою. Різна товщина буртиков допускається при відношенні їх товщин до 1,4.
Деталі корпусів напівпровідникових приладів повинні виготовлятися з матеріалів, поєднання яких наведено нижче.
Особливістю способу герметизації холодним зварюванням є значна деформація околошовной зони з сильним спотворенням форми деталі. Деформація може передаватися в інші частини деталі і досягати зон метало-скляних і металокерамічних спаїв і місць кріплення напівпровідникових кристалів. Це може викликати руйнування спаїв, погіршення контакту напівпровідникового кристала з тримачем (фланцем), розтріскування напівпровідникового матеріалу зі зміною електричних параметрів приладів.
Деформація зварюваних деталей при холодному зварюванні (рис. 97) викликає збільшення зовнішнього діаметра приладу
Рис. 1.6 Деформація деталей корпусу при холодної зварюванні
, зменшення діаметра верхньої деталі балона в околошовной зоні, збільшення висоти балона Н.
Щоб уникнути деформації корпусу, застосовують конструкції фланців, тримачів і балонів з розвантажувальними (компенсаційними) елементами, здатними в результаті деформації знизити механічні напруги до безпечних значень.
Ці елементи обмежують розвиток пластичної деформації в тій зоні корпусу, де розташовується напівпровідниковий кристал або підкладка мікросхеми. В якості таких елементів (компенсаторів) найчастіше використовують тонкі, здатні легко деформуватися вертикальні стінки балона або держателя 4 і розвантажувальну канавку 3 у фланці 6 підстави (рис. 98, а, б, в), рідше - гофровані деталі.
Для зменшення ймовірності появи підрізу (рис. 99, а, б) і більш рівномірною деформації зварювальних металів товщина зварювальної кромки з боку відносно м'якого матеріалу повинна бути на 10-20% більше, ніж з боку твердого. Конструкцію деталей і спосіб захисту від деформації вибирають залежно від розмірів I приладу, умов його роботи в апаратурі та інших факторів.
Ріс.1.7 Елементи корпусів напівпровідникових приладів, герметизируемой холодним зварюванням
а-тримач з розвантажувальної канавкою, б-тримач з поглибленням замість розвантажувальної канавки, в-ніжка з розвантажувальної канавкою; 1-площину монтажу кристала, 2-балон, 3-розвантажувальна канавка, 4-тримач, 5-ізолятолр, 6-фланець.
Рис. 1.8 Схема холодного зварювання корпусів без підрізання кришки (а) і з утворенням підрізу (б): - кришка, 2 корпус приладу, 3, 4 нижній і верхній пуансони
Якісне з'єднання деталей холодним зварюванням можна отримати в тому випадку, якщо будуть створені умови контакту чистих металів з'єднувальних елементів, вільних I від оксидного шару і жирових плівок. Поверхня деталей, що підлягають зварюванню, попередньо очищають від забруднень і жирових плівок (промивають і знежирюють). Однак до при такій обробці оксидний шар утворюється знову, тому необхідно застосовувати спеціальні заходи-нанести захисну плівку. Твердість захисної плівки повинна бути вище твердості основного металу. Тверда плівка при деформації деталей у процесі холодного зварювання розтріскується в околошовной зоні, видавлюється із зони зварювання, 1 основний матеріал оголюється і тим самим забезпечується I якісне зчеплення з'єднуються матеріалов.Еффектівним захисним покриттям для деталей напівпровідникових приладів є плівка з нікелю товщина якої (3-9мкм ) вибирається залежно від товщини буртиков під холодну зварювання. Її наносять хімічним або гальванічним методом. Дефекти поверхні зварюваних деталей ^ (тріщини, раковини, розшарування і глибокі ризики) повинні складати не більше половини допуску на товщину матеріалу деталей до покриття. Чистота зварювальних поверхонь необхідна 4-5-го класу. Після промивання і знежирення деталі дозволяється брати тільки пінцетом, спеціальним інструментом і руками в гумових рукавичках або напальчниках.
Герметизація приладу холодної зварюванням полягає в наступному. Зібраний вузол встановлюють в пристосування для холодної зварювання (див. Рис. 95), що складається з направляючого склянки/і зварювального інструменту (верхнього 2 і нижнього 5 п...
