Kovinsko mehko spajkanje v ultravisokem vakuumu pri serijskem procesiranju kanalnih fotopomnoževalk
Ultrahigh vacuum metal soldering at the batch processing of channel photomultipliers

slovenski

2003

letnik 37, številka 6

spajkanje    fotopomnoževalke   tanke plasti

Inštitut za kovinske materiale in tehnologije
(Obvezni izvod spletne publikacije)

Kovinsko mehko spajkanje steklenih katodnih podsklopov, ki vsebujejo vakuumsko naparjeno fotokatodno plast, s steklenimi anodnimi podklopi, ki vsebujejo kondicionirano kanalno elektronsko pomnoževalko s kolektorjem, z uporabo tekočih indijevih zlitin je zadnja pomembna faza vakuumske transferne tehnike. Ekstremna vakuumska tesnost mehko spajkanih spojev je poleg trdnosti in odpornosti proti temperaturnemu cikliranju izrednega pomena za pravilno delovanje in trajnostno dobo kanalnih fotopomnoževalk. Le-te se odlikujejo z visoko občutljivostjo in ekstremno nizkim ozadjem. Spojne površine steklenih podsklopov so metalizirane z vakuumsko naparjeno plastjo Cu ali Ni debeline do 0,5 mim. Pod in na to osnovo metalizacijsko plast sta naparjeni tanka vezna plast Cr in tanka zaščitna plast Au. Kot spajka je v obliki obročkov debeline do 0,7 mm uporabljena indijeva evtektična zlitina InBi ali InSn s tališčem 72 kompozitumC oziroma 118 kompozitumC. Po večurnem vakuumskem pregrevanju pri 360 kompozitumC in nekajminutnem mehanskem mešanju tekočih spajk pri 150 kompozitumC sledi pri temperaturah spajkanja spajanje anodnega in katodnega podsklopa. Z uporabo HRAES je bila preiskana sestava površine indijevih spajk pred spajkanjem na anodnem podsklopu in sestava površine metalizacijske plasti (raztapljanje Au, površinska segregacija Cr) nakatodnem podsklopu. Po spajkanju in po opravljenem preskusu trdnosti mehko spajkanih spojev sta bili s SEM in HRAES preiskani prelomni površini ob obeh podsklopih: omočenost in sestava metalizacijske plasti po vakuumskem pregrevanju, mehanskem mešanju in spajkanju, segregacija in nastanek intermetalnih spojin.

16.09.2009