172698. lajstromszámú szabadalom • Eljárás mikrohullámú szerelvény áramvezető elemeinek összekötésére és ennek révén a szerelvény elkészítésére
3 172698 4 Az iriszlemezek oldhatatlan rögzítését úgy kell megoldani, hogy a cső belső felülete és az iriszlemez áramvezető felülete között folytonos fémes kapcsolat keletkezzen. Ezt a követelményt mindeddig nem tudták maradéktalanul kielégíteni. A leggyakoribb megoldás az ezüsttartalmú ötvözetekkel végzett keményforrasztás volt. A keményfqrrasztás során nem lehetett pontosan gondoskodni arról, hogy a forraszanyag az összes rést kitöltse, ugyanakkor viszont a cső belsejébe ne folyjon be. A kész csövek keményforrasztásánál a forrasztás minőségének ellenőrzése a zárt belső tér miatt gyakorlatilag megoldhatatlan. A fenti nehézségek, valamint a hegesztés deformációs, felületdurvító és korrodáló hatása miatt mikrohullámú szerelvények gyártásánál az alkatrészek összeszerelésére hegesztést mindeddig nem alkalmaztak. Olyan hegesztési módszer az iriszlemezek és az üregek összekapcsolására, amely a belső felületeket nem károsítja és folytonos hézagmentes kapcsolatot hoz létre a belső áramvezető felületek között, még nem ismert. Célunk a találmánnyal olyan eljárás létrehozása mikrohullámú szerelvény áramvezető elemeinek összekapcsolására, amely a vázolt hátrányos tulajdonságokat kiküszöböli, és amellyel a szerelvény gyártási technológiája lényegesen leegyszerűsíthető. Feladat két áramvezető elem olyan összekapcsolása, amely a belső áramvezető felületek között végleges és pontosan kézbentartható folytonos kötést hoz létre még előre véglegesre galvanizált áramvezető elemek között is. Felismertük, hogy a mikrohullámú szerelvények gyártástechnológiája csak az eddigiektől gyökeresen eltérő új oldhatatlan kötési eljárással egyszerűsíthető. A bevezetőben vázolt nehézségek ugyanis a hagyományos gyártási eljárás továbbfejlesztéséhez már elvi korlátokat jelentenek. A mikrohullámú szerelvények áramvezető elemei között olyan új kötési eljárást kell kidolgozni, amely véglegesre galvanizált elemek összekötését is lehetővé teszi, hiszen a nehézségeket okozó belső galvanizálás csak ilyen módon küszöbölhető ki. Ennek a kötési eljárásnak sem a belső felületeket, sem pedig a kapcsolódó felületek mechanikai tulajdonságait nem szabad károsítania. A kötés révén a kapcsolódó áramvezető felületek között hézagmentes folytonos villamos kapcsolatot kell létrehozni, amely a felületen haladó mikrohullámú faláramok részbe többletcsillapítást nem okoz. Ezen összekötési eljárásnak feltétlenül kívülről végrehajthatnak kell lennie, mivel a minden oldalon zárt csőtápvonal belső felületét egy másik elem, például iriszlemez belső felületével egyébként nem lehetne összekapcsolni. A találmány szerinti eljárásnál a két összekapcsolandó elemet á mikrohullámú szerelvényben felvett végleges relatív helyzetben egymáshoz illesztjük és ebben a helyzetben tartjuk, majd a két elemet kívülről a külső elemen keresztül az illeszkedési felület felé irányított sugárral sugárhegesztés útján egymáshoz hegesztjük. Sugárhegesztés alatt az elektronsugaras, lézersugaras és plazmasugaras hegesztéseket értjük. A sugárhegesztési eljárásokat az jellemzi, hogy igen kis felületre, akár néhány század mm2 -re koncentrálhatók, teljesítménysűrűségük több nagyságrenddel meghaladja az ívhegesztéssel elérhető értéket, így helyi alkalmazásuk az elemeket nem deformálja, és az összeillesztett belső felületek között tökéletes kapcsolatot hoz létre. A sugárhegesztések paraméterei pontosan beállíthatók és folyamatosan kézben tarthatók, és a sugár pontosan a kívánt pályára irányítható. A sugárhegesztések igen nagy tisztaságúak, mivel semmilyen szennyeződést sem visznek be a munkadarabba, továbbá hozaganyagot nem igényelnek és nagyvákuumban is működtethetők, amikor is a környezeti szennyeződés veszélye is kiküszöbölhető. Sugárhegesztésnél nem képződik oxidréteg, a felületi réteg nem változik, és evvel együtt nem változnak a mikrohullámú tulajdonságok sem. Ha az eljárást galvanizált felületekkel ellátott elemek között végezzük, amelynél a galvánréteg réz- és erre felvitt ezüstrétegből áll, akkor a hegesztési zóna mellett a kapcsolódó galvánrétegek között keményforrasztás jellegű kapcsolat hozható létre, amely a varrat helyének és a hegesztési paraméterek helyes megválasztásával egészen a kapcsolódó áramvezető felületekig ér. A találmány szerinti eljárás egy előnyös foganatosítási módjánál a mikrohullámú szerelvények több lépésben készre szerelhetők. Az alkatrészeket és adott esetben a négyszögleges csőtápvonalat ekkor legalább részben galvanizált felületű lemezekből készítjük és ezen szerelési eljárás során az iriszlemezeket végleges helyezetükben a négyszögletes csőtápvonal szemközti falai közé helyezzük, az iriszlemezeket ebben a helyzetben a velük kapcsolódó fallemezeken keresztül sugárhegesztéssel a fallemezekhez hegesztjük, majd a négyszögleges csőtápvonal oldallemezeit a helyükre illesztjük és a lemezeket sugár hegesztéssel négyszögletes csőtápvonallá hegesztjük. A találmány alkalmazásával a mikrohullámú szerelvények gyártása lényegesen leegyszerűsödik, mivel az alkatrészek még lemez alakban galvanizálhatók, az összeállításhoz nincs szükség rések marására és költséges négyszögletes profilú precíziós csövek felhasználására. A sugárhegesztéssel létrehozott kötések az ismert keményforrasztásos eljárásnál lényegesen megbízhatóbb villamos kapcsolatot hoznak létre. A találmány révén gépi idő, értékes nemesfém galvánanyag és nagyon sok élő munka takarítható meg a mikrohullámú szerelvények paramétereinek egyidejű javulása mellett. A találmányt a továbbiakban példák kapcsán, a rajz alapján ismertetjük részletesebben, amelyen az 1. ábra a találmány szerinti eljárással összekapcsolt két előre galvanizált elem nagyított képe, amelyen a galvánrétegeket a szemléletesség kedvéért eltúlzott léptékben ábrázoltuk, a 2. ábra kettős varrattal ellátott kötés vázlata, a 3. ábra sarokvarrat kiképzésének vázlata, a 4. ábra mikrohullámú szűrő készítésének vázlata a szerelés első fázisában, az 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
