CC BY
10УДК 621.385.029.64
Способ пайки элементов электровакуумных СВЧ-приборов
А.Ю.Захаров
Московский государственный институт электроники и математики (технический университет)
При пайке различных элементов электровакуумных СВЧ-приборов часто необходимо ограничить излишнее растекание расплавленного припоя по поверхностям соединяемых деталей. С целью обеспечения стабильности работы электровакуумного прибора области прибора, которые подвергаются сильной электронной бомбардировке, должны обладать достаточно низким коэффициентом вторичной электронной эмиссии (КВЭЭ). Вторичная электронная эмиссия является причиной многих нежелательных эффектов, в частности возрастания уровня шумов, паразитной генерации, срыва мощности и др. На практике эти две задачи пересекаются друг с другом. Так, излишнее растекание припоя, в особенности серебросодержащего, имеющего высокий КВЭЭ, приводит к существенному увеличению площади поверхности, уязвимой к электронной бомбардировке.
Наиболее оптимальным способом решения этой проблемы является применение специального покрытия, которое обладает низким КВЭЭ и не смачивается расплавленными припоями. Известно, что одним из покрытий, обладающим КВЭЭ меньше единицы, является покрытие черным хромом [1, 2]. Такое покрытие представляет собой композицию из металлического хрома, оксидов, гидрооксидов и гидрида хрома. Черные хромовые покрытия могут использоваться в условиях вакуума при повышенных температурах. Они обладают высокой твердостью, износостойкостью, а при предварительном нанесении тонкого слоя никеля (1-1,5 мкм) на поверхность детали приобретают высокую коррозионную стойкость. Однако в литературе нет опубликованных данных по смачиванию покрытия черным хромом расплавленными припоями. С этой целью был проведен ряд экспериментов. Покрытие наносилось на медную и молибденовую подложки электрохимическим способом. При этом половина подложки оставалась чисто металлической. Сверху на подложку накладывался припой в виде фольги площадью равной площади подложки. В экспериментах использовались наиболее распространенные серебросо-держащий (Ag - 72%; Cu - остальное) и золотосодержащий (Au - 81,5%; Ni - 3%; Cu - остальное) припои, а также чистая медь марки Моб (только для молибденовой подложки). Для получения покрытия использовался следующий состав электролита: хромовый ангидрид (CrO3) -300 г/л; кремне-фтористый калий (K2SiF6) - 10 г/л; азотная кислота (HNO3) - 2 г/л. Оптимальная плотность катодного тока 100-150 А/дм2. Толщина покрытия составляла 1,5 мкм. Проведенные эксперименты показали, что расплавленные припои полностью мигрировали на металлическую часть подложек, покрытие черным хромом не смачивается указанными припоями и может быть использовано для локализации области пайки.
Таким образом, при пайке деталей электровакуумных СВЧ-приборов, поверхность которых после пайки должна обладать низким КВЭЭ, предлагается использовать покрытие черным хромом [3].
Литература
1. Груев И.Д., Матвеева Н.И., Сергеева Н.Г. Электрохимические покрытия изделий радиоэлектронной аппаратуры: Справочник. - М.: Радио и связь, 1988. - 304 с.
2. Гальванотехника: Справочник / Ф.Ф.Ажогин, М.А.Беленький, И.Е.Галль и др. - М.: Металлургия, 1987. - 736 с.
3. Захаров А.Ю., Фрейдович И.А., Баркова Н.П. Способ пайки элементов электровакуумных приборов // Патент РФ № 24056663, 10.12.2010.
Поступило 3 марта 2011 г.
Захаров Алексей Юрьевич - аспирант кафедры физических основ электронной техники Московского государственного института электроники и математики. Область научных интересов: материалы вакуумной техники, технология изготовления электровакуумных СВЧ-приборов, моделирование электродинамических систем. E-mail: fpalf@mail.ru
© А.Ю.Захаров, 2011
88
Известия вузов. ЭЛЕКТРОНИКА № 4(90) 2011
