Principaux matériaux à assembler et caractéristiques utiles
Méthodes d’assemblage pour tubes et dispositifs hyperfréquences
E3420 v1 Article de référence

Principaux matériaux à assembler et caractéristiques utiles
Méthodes d’assemblage pour tubes et dispositifs hyperfréquences

Auteur(s) : Dominique DIEUMEGARD, Gérard LE CLOAREC

Relu et validé le 25 sept. 2020 | Read in English

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Présentation

1 - Principaux matériaux à assembler et caractéristiques utiles

2 - Méthodes d’assemblage de pièces métalliques

3 - Scellement de pièces en verre

  • 3.1 - Scellement direct
  • 3.2 - Scellement avec interposition de verres de soudure
  • 3.3 - Scellement avec les métaux
  • 3.4 - Scellement avec les céramiques

4 - Scellements céramique-métal

Sommaire

Présentation

RÉSUMÉ

Les systèmes électroniques sont constitués à la fois de matériaux conducteurs et d'isolants. Associer des matériaux si différents suppose donc des techniques d'assemblage adaptées. Ces méthodes sont décrites dans cet article, classées en fonction de la nature des matériaux à assembler : pièces métalliques,pièces en verre, et assemblages céramique métal. 

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Auteur(s)

  • Dominique DIEUMEGARD : Responsable du Laboratoire d’Analyses

  • Gérard LE CLOAREC : Direction Technique. Expert en Technologies SBU Tubes et dispositifs hyperfréquences - Thales Electron Devices S.A.

INTRODUCTION

Les éléments entrant dans la fabrication de systèmes électroniques tels que les composants, les tubes électroniques, etc., sont constitués de matériaux conducteurs ou isolants (métaux ou alliages divers, verres, céramiques) et de composés particuliers (émetteurs thermoélectroniques ou photoélectriques par exemple). L’association de matériaux aux propriétés si différentes impose la mise en œuvre de méthodes d’assemblage adaptées spécialement aux impératifs des industries électroniques. Certains de ces assemblages jouent un rôle d’enveloppe assurant le maintien d’une atmosphère gazeuse bien définie autour des éléments actifs des composants :

  • pression  10 –7 Pa dans la plupart des tubes électroniques ;

  • pression de 10 – 4 à 10 Pa de gaz neutres ou réducteurs : argon, hydrogène, xénon, etc., dans d’autres types de tubes électroniques dits à décharge ;

  • protection contre les atteintes de l’atmosphère ambiante pour les semi- conducteurs.

L’objet de cet article est de décrire les procédés d’assemblage généralement utilisés actuellement dans les productions de composants électroniques. Certains procédés spécifiques aux semi-conducteurs et aux circuits intégrés, non utilisables dans d’autres industries, ne seront pas abordés.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-e3420

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1. Principaux matériaux à assembler et caractéristiques utiles

1.1 Principaux matériaux

  • Matériaux conducteurs

    Les principaux matériaux à assembler sont les aciers inoxydables austénitiques et ferritiques ; le cuivre à haute conductivité électrique ; les alliages cupronickel (comprenant les monels) ; le fer non allié ; les alliages fer-nickel, fer-nickel-cobalt, fer-nickel-chrome ; le graphite conventionnel, les alliages Inconels, le molybdène non allié, les alliages molybdène-rhénium, le nickel non allié, les nickels alliés, le niobium, le tantale, le titane, le tungstène non allié, les alliages tungstène-rhénium, le zirconium. Cette liste n’est pas complète et ne contient pas, entre autres, des métaux et alliages d’apport pour brasages qui font l’objet du paragraphe 2.1.7.

  • Matériaux isolants

    Les principaux sont les alumines frittées à teneur en Al2O3 de 93 à 98 % ou supérieure à 99 %, la forstérite, la glucine (oxyde de béryllium), la magnésie, le saphir, la stéatite, les verres durs et tendres, le nitrure de bore, le diamant.

HAUT DE PAGE

1.2 Caractéristiques utiles pour les assemblages

Lors de la description des différentes méthodes d’assemblage, il sera fait appel à certaines propriétés comme la température de fusion, l’allongement thermique et la charge de rupture ; ces propriétés sont rappelées par les courbes des figures 1, 2, 3 et 4 et les tableaux 1 et ...

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