Стекло для спаивания с металлом

Стекло для спаивания с металлом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП HCAHHE

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

«ч808397 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 240579 (21) 2770642/29-33 с присоединением заявки Но (23) Приоритет—

Опубликовано 280281 Бюллетень М 8

Дата опубликования описания (53)M. Кл.

С 03 С 3/16

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 666.112, 92:546,18 (088.8) (72) Авторы изобретения

А.И.Кузнецов, В.A.Ñïèðèäoíoâ, Г.В.Медведева, Р

Н.Г.Суйковская и Г.П.Фоломеева Я (;. ч.11-: - - й

Опытное конструкторско-технологическое бюро . ( Кристалл с опытным производством Ленинградского технологического института им. Ленсовета (71) Заявитель (54) СТЕКЛО ДЛЯ СПАИВАНИЯ С МЕТАЛЛОМ

40 — 47

9-15 до 17

Изобретение относится к технологии спаивания стекла с металлом, применяемой в электронной и радиопромышленности и может быть использовано для герметиз ации металлостеклянных узлов, изготовленных из алюминия и

его сплавов и предлагаемого стекла беэ применения припоя и специальной обработки поверхности металла.

Известно стекло (1 ), включающее, вес.Ъ: ZnO 33-40; PZOg 42-48, Я„О

4-7, по крайней мере один окисел из группы BaO, CaO М90 0-10, CdO 0-8;

В10 0 — 5; по крайней мере. один окисел из группы Si02 Ti02 ZrO< 15

A 1 О 0-5.

Наиболее близким к предлагаемому по составу является стекло 12 ), включающее, вес. Ъ:

Р О 20

Ае2 Oз

NagO, В О, biZO

Mg0, CaO„;. ВаО, Яз.О, ZnO Cd0" 20-30

Т з.О до 10 25

Однако известные стекла не обеспечивают высокой герметичности спая с металлом.

Цель изобретения — получение стекла с высокими электроизоляционными 30 свойствами, с высокой химической устойчивостью и герметичностью металлостеклянных спаев.

Указанная цель достигается тем, что стекло для спаивания с металлом дополнительно содержит СиО, Со<0 при следующем содержании компонентов, вес.Ъ:

Р20 66,0-74,0

АРТРОЗ

ВаО 4,0-5,5

NB@0 9,0-11,0

Li 0 1 0-2,0

ZnO 6, 0-10, 0 CuO О, 5-1,.0

Со О> 0,5-1,0

Стекло варят в печи с мазутным отоплением в однолитровых кварцевых тиглях при 1050 С 40 мин, отжигают при 300оС.

Шихту составляют из pecLKTHBOB марок H тчдаi . Для исследо вания физико-химических свойств стекол образцы отливают в виде штабиков для определения коэффициента терми- ческого расширения — в виде дисков для измерения диэлектрических характеристик.

Результаты испытаний показывают, что данные стекла не кристаллизуются

808397 в градиентной печи втечение 1ч до

1100 С и обладают коэффициентом термического расширения (160-163,5) х х10 7 град. в интервале температур

20-250 С, температурой размягчения

316-320 С и высокими значениями лога рифма удельного электрического сопротивления при 200"С от 8,9 до 9,1 и

Тк- оо от 256 до 260 С, а также поте рями веса (ап ) порошка стекла после кипячения. в воде в течение 5ч, равными 0

0,30-0,44% и малыми значениями углов смачивания 30-45 при 520-580 С на алюминиевых сплавах.

При механическом разрушении спая на поверхности алюминиевых сплавов остается плотный слой стекла (без пузырей), показывающий наличие,химического взаимодействия между стеклом: и металлом и .то, что прочность сПая стекло-металл выше прочности самого стекла

Стекло дает вакуумплотный спай с алюминиевыми сплавами марок АВ, АЛ-9, Д-16 АМЦ. Натекание гелия меньше

1,0xl0 мкм/с.

Т а б л и ц а 1 r .г

Состав, вес.Ъ

Компоненты

1 2 3

69,5 74) 0

66,0

Р О

Ма О

ZnO

4,0

5,0

3 5

6,0

4,0

10 5

9,5

5,5

8,5

5 0

ВаО

9,0

llf0

2г0

ИааО

Li2O

СиО

1 5 1,0

0,5

0,5

1,0

1,0

1,0

0,5

Таблица 2

Характеристики

2 3

163, 5

161 0

160, 0

320

310

31Ь

9,1

gg p при 200 С

tg д 10 при 20 С и f = 10 Гц

8,9

9,2

26

7,3

7,2

7,0

24

0,23 0,44

0,30

Формула изобретения

Стекло для спаивания с металлом, включающее Р О, М ОЭ, ВаО, Na<0, Li O, ZnO, о т л и ч а ю щ е е.с я тем, что, с целью обеспечения повышенной герметичности металлостеклян ных спев, оно дополнительно содержит

СиО, Со О, при следующем содержании комйонентов, вес.%: P Og 66; 0-7 4, 0

65 ЛЕ О 3,5-5, 0

Коэффициент термического расширения 10 7 град

Температура размягчения, С

Я при 20 С и f = 10 Гц о б

Пробивная электрическая прочность, кВ/мм

Химическая устойчивость потери веса в Н О (ь и), Ъ

Предлагаемое стекло обеспечивает получение герметичного спая с алюминиевыми сплавами без специальной обработки поверхности металла. Обычно перед спаиванием стекол с металлами производится специальная обработка их поверхности, что значительно (на

15-20%) удорожает технологический процесс и приводит к снижению (на 4050%) производительности труда. Кроме того, снижается расход дефицитных металлов н сплавов, содержащих кобальт.

Для получения герметичного спая не требуется специальная предварительная подготовка поверхности металла.

В табл. 1 и 2 представлены состав и свойства предлагаемого стекла.

808397

Составитель И. Чернявская редактор Ю.Ковач Техред Т. Маточка Корректор H.Ñòåö

Заказ 37/20 Тираж 531 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. ужгород, ул. Проектная, 4

Ваа

На О

ы о

ZnO

Сио

Со Оз

4,0-5,5

9,0-11,0

1,0-2,0

6,0-10,0

0,5-1,0

0,5-1,0

Источники информации, принятые во внимание при зкспертизе

1. Патент Япония 9 4203,кл. 21A29g опчблик, 1969.

2. Патент ФРГ Р 1496563, кл. 32 о 3/16, опублик. 1972,