Эмаль
Патент 833613
Авторы
Эмаль
Иллюстрации
Реферат
Свюз Советских
Социапистмческнк
Республик (61) Дополнительное к ает. саид-ву (22) Заявлено 060779 (21) 2804322/29-33 с присоединением заявки И9 (23) Приоритет
Опубликовано 300581. Бюллетень ЙВ 20
Дата опубликования описания (51) РА. Кл.э
С 03 С 7/00
С 03 С 3/16
Государственный комитет
СССР
fIo делам изобретений и открытий (53) УД (666. 293 °.5(088.8) Г.П. Седмале, Я.Я. Сетиня, У.Я. Седмали
В.К. Иежецкис и Э.В. Рыков (72) Авторы изобретения
Рижский ордена Трудового Красного Знаме политехнический институт (71) Заявитель (54) ЭМАЛЬ
Изобретение относится к эмалям, используемьпг для спаивания деталей или герметизации полупроводниковых приборов микроэлектронной и радиотехнической промышленности.
Известна эмаль (1), включающая, вес.Ъ:
РОЗОГ 30-55
Lig0 1-5
И„О 1-5
К 0
2.
1-5
Sr0 1-з
ZnC11 1-10
CaF 2-10
РЬГ 10-30
По крайней мере один фторид из группы LiF, NaF, KF, CrF, 1-5.
Эта эмаль имеет высокий КЛТР (110-140) ° 10, что ограничивает применение состава для спаивания с материалами с сильно отличающимися значениями КЛТР.
Наиболее близкий к предлагаемому состав (2) эмали, включающий, вес.В:
Х 45-70
Li 0 1-5
Нар.о 1-5
К О О, 1-5
Ai
РЬО 10-30
5(0 0,1-5
8ао 0,1-7
LiF 1-10
NaF 1-10;
Недостатком состава является низкая химическая устойчивость и повышенные значения коэффициента линейного термического расширения, что ограничивает применение данного состава для спаивания материалов с сильно отличающимися значениями КЛТР и ко15 торые впоследствии будут работать в обыкновенных условиях.
Цел изобретения — повышение химической устойчивости.
Поставленная цель достигается тем, 20 что эмаль, включающая Р О -, LI> О, NagO„AI>0>, PbO, Li F, NaF дополнительно содержит ZrOg, Ee0, SrO при следующем соотношении коглпонен- тов, масс.В: Р ОГ 32-50; Li О 2-10, Ив О 1-3; SrO 1-10; A? oq 0,5-8, РЬО 10-25; L I F 1-9; NaF 18; ZY 0
1-7, ТеОй 0,5-6.
Шихта для варки эмали содержит химические реактивы марок Ч и ЧДА в следующих количествах, масс.Ъ:
833613
270-300
400-450 (85-97) 10
14,5-20,0
0,01-0,07
7,5-12
5,0 ° 10
-1,2 ° 10
Угол смачивания при 420 С, град: относительно керамики 22ХС, относительно ковара
Выдерживают вакуум не хуже, Торц
20-30
15-25
Таблица 1
Расчетный химический состав предлагаемой эмали.
Содержание, масс, Ъ
1 2 3 4
Компоненты
32,0 46,3
8,3 8,7
3,0 2,5
5,0 10„0
6,5 8,0
25,0 10,3
2,9 1,0
50,0
2,0
1,0
1,2
5,5
23,5
44,0
10i0
1,8
4,2
0,5
23,0
P O
L igO йа О
SrO
Л О, PbO
9,0
6,0. LiF
8,0 6,2
3,5
1t0
NaF
6,3 1,0
3,0 6,0
4,8
7,0
Z rO
ТеОт
0,5
2,5
МН4Н Р04 51, 84-81, 00, L i СОЗ 4,9424,72; Ма СО 1,71-5,14; S rCOg 1,4214,20; A8g0y 0,60-8,2, PbO 10,2 25,51; L i F 1,03-9,18 NaF 1,03-8 25, ZrOg 1,02-7,14; ÒåÎ < 0,51-6,12. вар1су эмали производят при 900 С S с выдержкой 0,5 ч. Для спаивания деталей использовано несколько методов приготовления стеклоприпойной эмали:
1. Полученную эмалевую фритту дробят до размеров частиц не более
0,5 мм, затем размалывают в среде изопропилового спирта до размеров частиц не более 10 мкм (суспензия содержит стекла 40-50%). Полученная суспензия наносится на спаеваемые детали при помощи кисточки или иным 15 спобом, затем подвергается предварительному спеканию с последующим сбором детали и обжигом при температуре спаивания, 2. Готовят стеклянную крошку 20 (2-3 мм), которую помещают между спаеваемыми материалами. Спаивание деталей соответствующего металла с керамикой производится в электрической печи при 400-450 С в течение
5-15 мин с последующим охлаждением
1 ч до температуры размягчения эма; ли и изотермической выцержкой при этой температуре 2 ч и медленным охлаждением до комнатной температуры.
Эмаль имеет следующие характеристи ки:
Температура варки стекла 900
Дилатометрическая температура размягчения, С
Температура спаивания, С
Коэффициент линейного термического расширения в интервале 20-250 С, град, -4
Химическая устойчивость (потери массы при кипячении фритты размером 0,3-0,5 мм в дистиллированной
НдО), масс.В
Диэлектрические потери (tg д )при 100 С
Диэлектрическая проницаемость (Е ) при 100 С
Удельное объемное электросопротивление при 100 С, Ом см
Эмаль рекомендована к использованию в качестве спая для соединения материалов с различйыми значениями
КЛТР, .например для спаивания ковара с керамикой 22ХС.
833613.Т а б л и ц а 2
Состав шихты
Содержание, масс.Ъ
Компоненты
3 4
37,74
14,94 59,07
48,68
16,88
2,10
3,74
5,17
4,07
4,83
5,51
0,35
18„57 7,09
16,03
LiF
2,16
0,69
4,27
4,18
5 94
4,68
0,70
Zr02
Ге0г
0,69
4,13
3,57
0,37
4,88
2,23
2,13
Свойства предлагаемых эмалей
Эмаль
1,.234
Показатели
296
270
282
300
450 420 400 440
85
Химическая стойкость в дистиллированной Н О, масс.Ъ
14,5
18,2
16,0
0,03 0,01 0,07 0,04
10 5
1,2. 10
4 -10
2 10
5 10
25
20,15
19
10
4 Т
L i2 С09 на СО
5 009
ЛЕ20 3
Pb0
Дилатометрическая тем-. пература размягчения, С
Температура спаивания, С
КЛТР (в интервале 20250оС), град
Диэлектрические потери (tg d ) при 100 С
Диэлектрическая проницаемость () при
100 С
Удельное электросопротивление при 100 С, Ом.см
Угол смачивания при
420 С (9 ), град: относительно керамики 22ХС относительно ковара
Выдер:::ивает вакуум не хуже, Торц
50,63
14,52
2,89
9,58
3,61
1,25
1,24
4 09
17,49
6,70
2,61
Таблица 3
7,5 - 12,0 8,8
833613
Формула изобретения
Составитель И. Чернявская
Редактор Е. Спиридонова Техред А. Бабинец Корректор Н. Стец
Заказ 3913/22 Тираж 520 Прдписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Эмаль, включающая Р 0, L Ц), И4 Р
@1 0, PbO, ZiF, ИаГ, о т л и ч а ющ а я с я тем,,что, с целью повыш"нин химической устойчивости, оьа дополнительно содержит Zr0>, Fe0 <, SrO при следующем соотношении компонентов, масс.В
Р2 Og 32-50
Zi O 2-10
Na O 1-3
А! g.Oз О, 5-8
ibO 10-25
ZiF 1-9
NBF 1-8
Z r0@ 1-7 .FeO О, 5-6
SrO 1-10
Источники информации, принятые во внимание при зкспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
Р 474511, кл. С 03 С 7/00, 1973.
2. Авторское свидетельство СССР
У 480661, кл. С 03 С 7/00, 1,973.