Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Александрова А.Т. Оборудование электровакуумного производства учеб. пособие

.pdf
Скачиваний:
23
Добавлен:
25.10.2023
Размер:
12.74 Mб
Скачать

А ЛГ. АЛЕКСАНДРОВА

ПРОИЗВОДСТВА

А. Т. АЛЕКСАНДРОВА

ОБОРУДОВАНИЕ

ЭЛЕКТРОВАКУУМНОГО

ПРОИЗВОДСТВА

Д опущ ено М инистерством вы сш его и среднего специального образования СССР в качестве учебного пособия для студентов вузов, о б у ­ чаю щ ихся по специальности « П олупроводнико ­ вое и электровакуум ное м аш иностроение»

«Э Н Е Р Г И Я»

МОСКВА 1974

6Ф0.3

А 46

УДК 621.385.002(075.8)

Александрова А. Т.

А 46 Оборудование электровакуумного производства. Учебное пособие для вузов. М., «Энергия», 1974.

384 с. с ил.

В книге изложены принципы работы и конструктивные особен­ ности оборудования для производства электровакуумных приборов Рассматриваются теоретические основы используемых в оборудовании принципов обработки и возможности их применения для различных технологических задач. Анализируются принципы и пути механизации

и автоматизации производства массовых типов электровакуумных при­ боров.

Книга предназначена в качестве учебного пособия для студентов

вузов, обучающихся по специальности «Полупроводниковое и электро­ вакуумное машиностроение».

30407-339

 

 

051 (01)-74

261-74

6ф 0.3

© Издательство «Энергия», 1974 г.

ОГЛАВЛЕНИЕ

П р е д и с л о в и е . ....................................................................................

7

Часть первая. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОБРАБОТКИ МЕТАЛ­

 

ЛОВ МЕТОДОМ ПЛАСТИЧЕСКОГО ДЕФОРМИРОВА­

 

НИЯ

.............................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

9

Г л а в а

 

п е р в а я .

Оборудование для

производства проволоки

10

и ленты из тугоплавких металлов

...............................................

 

 

1-1.

 

Ротационно-ковочные

м а ш и н ы ..........................................

 

.

Ю

1-2. Анализ параметров процесса волочения проволоки

16

1-3.

 

Оборудование

для

волочения

проволоки . . .

 

19

1-4.

 

Анализ параметров процесса

прокатки . . . .

 

26

1-

5.

Оборудование для прокатки тончайшей ленты из ту­

31

 

 

гоплавких

материалов

..............................................................

 

 

 

Г л а в а

 

в т о р а я .

Оборудование для формообразования

из­

 

делий из проволоки...................................................................

 

 

 

 

34

 

2-

 

1.

Общие сведения.......................................................................

 

 

и склад­

34

2-2.

Оборудование

для

изготовления спиральных

35

2-

 

ных подогревателей .............................................................

 

 

 

 

 

3.

Сетконавивальное о б о р у д о в а н и е .....................................

 

 

49

Г л а в а

 

т ре т ь я .

Оборудование для изготовления

деталей

57

 

 

 

из листового ленточного материала и трубок

.

3-

 

1.

Общие

сведения............................................................

ав том аты

 

57

 

3-2.

Универсально-гибочные

 

58

 

3-

 

3.

Оборудование

для

формообразованияизделий

из

 

 

 

т р у б о к

............................................................................

 

 

 

 

 

63

 

Часть

вторая. ТЕРМИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ . .

.

69

Г л а в а

 

ч е т в е р т а я . Термическое

газопламенное

оборудо­

70

вание

...............................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

4-

 

1.

Система

огневого о с н а щ е н и я ................................

 

70

 

4-2.

Газовые г о р е л к и ........................................................

 

 

 

70

 

4-3.

Смесительная

а п п а р а т у р а ..........................................

огневыхрежимов. . .

80

83

4-

 

4.

Аппаратура

стабилизации

 

Г л а в а

 

пя т а я .

Вакуумные

электрические печи . . .

.

87

5-

 

1.

Конструкционные материалы вакуумныхэлектриче­

 

 

 

ских п е ч е й

.....................................................................

 

 

 

 

87

 

3

5-2. Конструкция нагревателей вакуумных электропечей . 90 ’5-3. Тепловая изоляция вакуумных электропечей . . . 96 5- 4. Конструкции вакуумных электрических печей. . . 97

Г л а в а

 

ш е с т а я . Газонаполненные

электрические печи .

 

108

6-

 

1.

Технологические

среды

газонаполненныхпечей .

.

108

6-2. Материалы водородных электропечей.......................

 

 

108

 

6-3.

 

Устройства, поддерживающие стабильность рабочей

 

6-

 

среды ....................................................................................

 

 

 

водородных

п е ч е й

 

 

109

 

 

4.

Конструкции

 

 

112

 

Г л а в а

 

с е д ь м а я .

Контрольно-измерительная и регулирую­

119

щая

аппаратура

термического оборудования . . .

.

7-

 

1.

Средства

измерения тем пературы ..........................

 

 

119

 

7-

 

2.

Методы

и

средства

автоматического

регулирования

124

 

 

температуры.................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Часть третья. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА

 

ИЗДЕЛИЙ ИЗ СТЕКЛА И КЕРАМИКИ.........................

 

 

133

 

Г л а в а

 

в о с ь м а я .

Оборудование для изготовления изделий

 

из

стекла....................................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

134

8-

 

1.

Теоретические основы

формообразования и термиче­

134

8-2.

 

ской обработки

изделий

из

стекла

................................

стекла

 

из

 

Оборудование

для

формообразования

 

138

8-3.

 

жидкой

с т ек л о м а сс ы .............................................................

 

 

 

в

оборудовании

для

Методы

нагрева, применяемые

 

 

 

термической и термопластической обработки стекло-

147

8-4.

 

изделий

......................................................................................

 

основных эксплуатационных

параметров

Определение

152

8-5.

 

оборудования для термопластической

обработки стекла

 

Оборудование для термопластической обработки стекла

155

8-

 

6.

Оборудование для

резки

и

механической обработки

 

 

 

стекла...................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

171

 

Г л а в а

 

 

д е в я т а я .

Оборудование

для

изготовления

изде­

 

лий

 

из керамики...........................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

177

 

9-

 

1. Прессование

керамических

и з д е л и й .....................

 

 

177

 

9-2.

 

Формообразование

 

керамических

вакуумноплотных

182

9-3.

 

изделий методом горячего литья под давлением .

.

 

Кинетика процесса шликерного литья . . . .

.

183

9-4.

 

Термообработка керамических

полуфабрикатов .

.

185

9-

 

5.

Обработка

керамики....................................................

 

 

 

 

 

 

 

186

 

Часть четвертая. ОБОРУДОВАНИЕ ТЕХНОХИМИЧЕСКОГО

 

ПРОИЗВОДСТВА И ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ МЕТО­

 

ДОВ ОБРАБОТКИ

..............................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

187

Г л а в а

 

д е с я т а я .

 

Технохимическое

оборудование . .

.

188

10-

 

1. Оборудование для химических методов очистки

. .

188

10-2. Оборудование для нанесения гальванических покрытий

196

10-3.

Оборудование

для

нанесения

покрытий

пульвериза-

 

10-4.

 

ционным

м е т о д о м

........................................................

 

 

 

 

 

 

 

200

 

Оборудование для

нанесения покрытий методом

элек-

 

 

 

трофорезного

осаждения.................................................

 

 

 

 

 

 

207

 

4

lü-5.

Оборудование

для

нанесения

покрытий

механически­

210

10-6.

ми н термомеханическими

м е т о д а м и .................................

 

 

 

 

Оборудование для нанесения покрытий методом

213

10-

осаждения

и центрифугирования.......................................

 

 

 

 

 

7. Оборудование

для

изготовлениягазопоглотителей .

216

Г л а в а

о д и н н а д ц а т а я .

Оборудование для

ультразвуко­

221

вой обработки ...........................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11-1. Сущность и основные параметры

процесса .

. .

221

11-2.

Излучатели

ультразвуковых

колебаний

 

. . .

.

223

11-3.

Оборудование

для

интенсификации процессов, проте­

229

11-4.

кающих в жидких

с р е д а х .....................................................

обработки

твердых

Ультразвуковое

оборудование

231

11-

м а т е р и а л о в

.........................................................................

для

ультразвуковой

пайки

и

сварки

5. Оборудование

237

Г л а в а

д в е н а д ц а т а я .

Оборудование

для

 

электроискро­

239

вой

обработки.............................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12-1.

Сущность и основные параметры

процесса .

. .

239

12-2.

Генераторы

импульсов .

 

 

 

 

 

243

12-3.

Устройства

для

автоматического регулирования меж-

 

12-

электродиого

п р о м еж у тк а .........................................

установки . .

245

247

4. Прецизионные электроискровые

. .

Г л а в а

т р и н а д ц а т а я .

Оборудование

для

обработки

ма­

252

териалов лучом лазера и плазменным нагревом . . .

.

13-

1. Особенности метода обработки материалов лучом ла­

252

13-2.

зера ......................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Технологическое оборудование для обработки мате­

 

13-

риалов лучом

лазера

 

 

 

 

254

 

3. Сущность процесса и оборудование для плазменной

 

 

обработки..........................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

260

 

Г л а в а

ч е т ы р н а д ц а т а я .

для электронно­

 

лучевой обработки........................................................................

 

 

 

 

 

 

 

266

 

14-

1. Теоретические основы и область применения

метода

266

14-2.

электронно-лучевой обработки. . . . . . .

 

Основные функциональные элементы

оборудования .

268

14-3.

Системы питания

и управления электронно-лучевыми

 

14-4.

установками.......................................................................

 

и

программирование

 

 

 

 

278

 

Автоматизация

электронно-луче­

 

14-

вой о б р а б о т к и ..............................................................

 

 

 

в

 

 

281

 

5. Электронно-лучевое

 

производстве

 

 

электровакуумных

 

п р и б о р о в ...................................

 

 

 

 

285

 

Часть пятая. ВАКУУМНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

 

. . .

.

289

Г л а в а

п я т н а д ц а т а я .

 

Оборудование для откачки элек­

 

тровакуумных п р и б о р о в ............................................................

 

 

 

 

290

 

15-

1. Критерии

выбора

откачных

средств . . .

. ' .

290

15-2.

Централизованные

 

форвакуумные

системы

.

. .

291

15-3.

Технологический

процесс

электровакуумных

297

15-4.

приборов ........................................................................................

 

 

 

 

оборудование дл откачки электро­

Механизированное

 

 

 

вакуумных

приборов.......................................................

 

 

 

 

303

 

5

15-5.

Откачные

посты

. .

откачного

оборудования

307

15-

6. Функциональные

элементы

314

Г л а в а

ш е с т н а д ц а т а я .

Оборудование

для

вакуумного

332

нанесения

тонких пленок

................................................................

 

 

 

 

 

 

16-

1. Анализ

методов

вакуумного

нанесения

тонких пленок

332

16-

2. Напылительное

оборудование

в

электровакуумном

336

 

производстве ..........................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Часть шестая. МЕХАНИЗИРОВАННОЕ И АВТОМАТИЗИРО­

 

ВАННОЕ

ОБОРУДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОВАКУУМНОГО

 

ПРОИЗВОДСТВА .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

341

Г л а в а

с е м н а д ц а т а я .

 

Механизация

и

автоматизация

 

технологических процессов

производства

электровакуумных

 

приборов

....................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

342

17-

1. Современные

средства

автоматизации

оборудования

342

17-2. Механизация

и

автоматизация

технологических про­

344

17-

цессов сборки

электровакуумных приборов . .

3. Механизированные

и автоматические

поточные линии

 

 

в производстве массовых типов электровакуумных

363

 

приборов......................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

 

. . .

Г л а в а

в о с е м н а д ц а т а я .

Автоматизированные системы

 

управления технологическими процессами (АСУТП) в про­

369

изводстве

электровакуумных

п р и б о р о в

.......................................

 

 

18-

1. Общие

сведения .

 

 

 

управляемое ЭВМ .

369

18-2.

Технологическое

оборудование,

370

С п и с о к л и т е р а т у р “

 

..................................................................

 

 

 

 

 

 

380

Предметный

у к а з а т е л ь .........................................................................

 

 

 

 

 

 

 

 

382

ПРЕДИСЛОВИЕ

Электронная промышленность отличается большим разнообразием процессов, материалов, технологических методов и оборудования. И это неудивительно, так как современный электровакуумный прибор средней сложно­ сти требует для своего изготовления нескольких сотен операций, использующих практически все известные в настоящее время достижения науки, техники и техно­ логии.

Разнообразное применение электровакуумных прибо­ ров потребовало создания большого количества их типов, предназначенных как для массового потребления, так и для специальных целей.

В технологическом цикле изготовления электроваку­ умных приборов наряду с применением традиционных, давно известных и изученных методов обработки, таких как пластическое деформирование, прессование, исполь­ зование ряда химических, термических, механических и термомеханических методов, широкое применение нахо­ дят процессы, в основе которых лежат сложные физиче­ ские явления. Эти явления связаны с поведением мате­ риалов в условиях низких и высоких давлений, электрон­ ной бомбардировки, мощного светового излучения, воздействия потока плазмы, электрического разряда, зву­ ковых и ультразвуковых колебаний и т. д.

В связи с этим в книге содержатся необходимые све­ дения о конструктивных особенностях оборудования и о теоретических основах процессов, на базе которых оно создано, что способствует цели не только ознакомления будущих специалистов электронного машиностроения с известными современной практике принципами и конст­ рукторскими решениями, но и расширения у них широ­ кого технического кругозора для решения сложных за­ дач дальнейшего технического прогресса.

7

Книга состоит из шести частей.

В первой части рассматривается широко используе­ мое в практике электровакуумного приборостроения обо­ рудование, основанное на использовании метода пласти­ ческого деформирования металлов в ряде его наиболее характерных видов: ковка, волочение, прокатка, штам­ повка, гибка.

Вторая часть посвящена описанию методов и средств для осуществления процессов (пайки, спекания, обезгаживания и т. д.), проходящих под воздействием высоких температур в различных технологических средах.

В третьей части приведены теоретические основы процессов и описано оборудование для формообразова­ ния изделий из стекла и керамики, используемых в боль­ шинстве случаев в качестве тех или иных вакуумноплотпых элементов приборов.

В четвертой части изложены современные физические представления о сущности большинства процессов тех­ нохимической и электрофизической технологии и приве­ дены принципиальные схемы и наиболее интересные эле­ менты конструкций используемого в отечественной и за­ рубежной электронной промышленности оборудования.

Пятая часть содержит сведения, касающиеся вопро­ сов выбора средств создания высоких степеней разреже­ ния для различных технологических целей и анализа ра­ циональных вакуумных систем, конструкций оборудова­ ния и его элементов для конкретных применений в откач­ ном и напылительном оборудовании.

Шестая часть посвящена вопросам механизации и автоматизации электровакуумного производства, в том числе использованию автоматизированных систем управ­ ления, действующих от электронных вычислительных ма­ шин и комплексов в наиболее ответственных технологи­ ческих процессах.

Книга написана в соответствии с программой курса «Оборудование электронной промышленности», состоя­ щей из двух частей: часть первая—оборудование элек­ тровакуумного производства, часть вторая — оборудова­ ние полупроводникового и микроэлектронного производ­ ства и охватывает вопросы первой части программы.

Автор

Ч ас т ь п е р в а я

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ МЕТОДОМ ПЛАСТИЧЕСКОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ

В технологическом цикле изготовления электровакуумных прибо­ ров большое место занимают металлозаготовительные операции. Одним из наиболее распространенных методов изготовления метал­ лических деталей приборов является обработки металлов давлением в том числе:

ковка в горячем и

холодном состоянии, широко используемая

в производстве прутков

из .тугоплавких металлов — вольфрама, мо­

либдена, тантала и др.;

 

волочение, применяемое главным образом для получения тонкой и тончайшей проволоки диаметром до нескольких микрон из воль­ фрама, молибдена, тантала, никеля и др.;

прокатка, применяемая для изготовления ленты толщиной от 5 до 50 мкм из вольфрама, молибдена, тантала, титана, циркония,

ниобия, нихрома и других металлов;

холодная штамповка (около 80% всех металлозаготовительных операций) — сравнительно дешевый и высокопроизводительный метод получения легких и прочных деталей при условии гарантированной точности и воспроизводимости геометрических форм и размеров из­ делий;

гибка и вытяжка для формообразования изделий из листового, ленточного, проволочного материалов и трубок.

Особые требования, предъявляемые к качеству металлических изделий в электровакуумном производстве и при получении исход­ ных материалов и при изготовлении деталей и узлов приборов, опре­ деляют принципы, положенные в основу разработки технологических процессов и оборудования, которые во многих случаях отличаются от аналогичных процессов в области приборостроения и машино­ строения, а в ряде случаев являются специфическими, присущими только электронной технике.

В первой части книги рассматриваются элементы теории пере­ численных процессов и анализируются принципиальные схемы и конструкции оборудования, построенного на их основе.

9

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ