專利名稱：白寶石的多弧離子鍍金屬化的制作方法
技術領域：
本發明涉及電真空器件技術，特別是涉及利用多弧離子鍍金屬化白寶石，進而實現無氧銅—白寶石高可靠氣密非匹配外套封的一種新工藝。
背景技術：
白寶石熔點高達2053℃，結構致密，其中不存在玻璃相，使得利用燒結金屬粉末法金屬化白寶石，金屬化配方復雜，金屬化燒結溫度高，并且要求在特定濕度的氫氣氣氛下進行，之后還需要進行鍍鎳二次金屬化。整個工藝過程復雜，技術難度大。活性金屬粉末法是另一種發展成熟可以用于白寶石金屬化的方法，活性金屬粉末法中鈦—銀—銅(Ti-Ag-Cu)法使用的最為廣泛，其中的鈦具有很強的化學活潑性，對氧化物、硅酸鹽等物質具有較大親和力。Ti-Ag-Cu活性法較適于平封、夾封結構，當用來封接外套封結構時，特別容易在裝架過程中，由于難以避免的刮擦破壞活性金屬粉末涂層，從而造成封接件局部漏氣，成品率低。
發明內容
為了克服燒結金屬粉末法工藝復雜，技術難度大，以及活性金屬粉末法涂層在裝架過程中容易遭到破壞，成品率低等缺點，本發明利用多弧離子鍍金屬化白寶石，實現了無氧銅—白寶石高可靠氣密非匹配外套封。整個工藝過程簡捷，封接件成品率高，便于工業化生產。
本發明的具體工藝過程是首先對白寶石嚴格按照真空技術要求進行清洗，并按圖1所示將白寶石用與白寶石等直徑的二個擋片2夾在中間，使用緊固螺栓4固定在支撐1上，保證僅有封接區暴露在外，可被金屬化。將裝架好的白寶石懸掛到多弧離子鍍爐腔內，在6×10-2Pa氬氣氣氛，溫度為300±5℃，將純鈦蒸鍍到白寶石封接區，實現金屬化。純鈦膜厚度為1～2μm。
本發明的有益效果是，可以避免白寶石高溫金屬化技術難度大，工藝復雜等一系列技術困難，也可以避免活性金屬粉末法涂層在裝架過程中容易遭到破壞的缺點，進而實現無氧銅—白寶石的高可靠氣密外套封，工藝簡捷，封接件成品率高，便于工業化生產。
圖1本發明白寶石多弧離子鍍金屬化裝架結構示意圖；圖2無氧銅—白寶石外套封裝架結構示意圖。
具體實施例方式
首先嚴格按照真空技術要求對白寶石進行清洗，然后按圖1所示，用擋片2將白寶石3夾在中間，只露出封接區，使用緊固螺栓4將組合在一起的2和3固定在支撐1上。將裝架好的白寶石懸掛到多弧離子鍍爐腔內，在6×10-2Pa氬氣氣氛，溫度為300℃的條件下，將純鈦蒸鍍到白寶石封接區，實現金屬化，鍍膜厚度為1.0～2.0μm。按照圖2，將金屬化好的白寶石利用支座8定位在無氧銅封接區，在封接區外側包上一圈鉬帶9并用鉬絲7捆扎緊，用以限制無氧銅的徑向膨脹。在焊縫上放上72％Ag-Cu焊料絲，在真空度為P≤5×10-3Pa，溫度為840℃下，保溫5分鐘，完成無氧銅—白寶石外套封。封接取得良好結果，焊料浸潤正常，封口氣密性良好，氦漏率Q≤7×10-9Pa·L/s。經過5次650℃保溫16小時的熱烘烤試驗，氦漏率保持為Q≤7×10-9Pa·L/s。
權利要求
1.一種白寶石的多弧離子鍍金屬化，其特征在于，利用多弧離子鍍將純鈦蒸鍍到白寶石封接區實現金屬化。
2.如權利要求1所述的白寶石的多弧離子鍍金屬化，其特征在于，先將按照真空技術要求清洗好的白寶石夾在二個擋片中間，用緊固裝置固定在支撐上，保證僅有封接區暴露，可被金屬化；再將裝架好的白寶石置于多弧離子鍍爐腔內，維持低壓惰性氣體氣氛，加溫，使封接區蒸鍍上純鈦膜。
3.如權利要求2所述的白寶石的多弧離子鍍金屬化，其特征在于，所述二個擋片與白寶石等直徑。
4.如權利要求2所述的白寶石的多弧離子鍍金屬化，其特征在于，所述緊固裝置為螺栓。
5.如權利要求2所述的白寶石的多弧離子鍍金屬化，其特征在于，所述裝架好的白寶石是懸掛到多弧離子鍍爐腔內。
6.如權利要求2所述的白寶石的多弧離子鍍金屬化，其特征在于，所述腔內低壓為5.8～6.2×10-2Pa，惰性氣體為氬氣，溫度為300±5℃。
7.如權利要求2所述的白寶石的多弧離子鍍金屬化，其特征在于，封接區蒸鍍的純鈦膜厚度為1～2μm。
8.如權利要求1、2、3、4、5、6或7所述的白寶石的多弧離子鍍金屬化，其特征在于，所得到的白寶石金屬化產品，可用于無氧銅—白寶石的高可靠氣密外套封，其氣密性良好，便于工業化生產。
全文摘要
本發明涉及電真空器件技術，特別是涉及利用多弧離子鍍金屬化白寶石，進而實現無氧銅—白寶石高可靠氣密非匹配外套封的—種新工藝。本發明利用多弧離子鍍將純鈦蒸鍍到白寶石封接區實現金屬化，用于無氧銅—白寶石的高可靠氣密外套封，其氣密性良好，可以避免白寶石高溫金屬化的一系列技術困難，也可以避免活性金屬粉末法涂層在裝架過程中容易遭到破壞，易于漏氣，成品率低的缺點。本發明工藝簡捷，操作方便，成品率高，便于實現工業化生產。
文檔編號C23C14/24GK1570197SQ0314755
公開日2005年1月26日 申請日期2003年7月22日 優先權日2003年7月22日
發明者袁廣江, 盧玉華, 羅積潤, 閻旭, 吳爾生, 郭和忠 申請人:中國科學院電子學研究所