Припой для лужения

О П И С А Н И Е (и)644612ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советсхия Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 30.01.79 51) М. Кл,зВ 23 К 35/26 Государственный комите ссср по делам изобретений(088,8) ткрыти 2) Авторы изобретения В. Гребенкин Н и В. М. Ржевс ии ЗФ(54) ПРИ ЛЯ Изобретение относится к области пайки и лужения, используемых в термоэлектрических приборах, изготовленных нз высокоэффективных зоновыравненных сплавов халькогенидов висмута и сурьмы. 5Известно использование тройных припоев висмут - олово - сурьма с содержанием, вес. %: висмута 50 - 60, олова 40 - 50, сурьмы 3 - 5.Применение известного припоя привелок 10 первоначальному уменьшению переходных сопротивлений, повышению пластичности коммутационного слоя и, как следствие этого, повышению механической прочности контакта, Однако ресурсные испытания с 15 термоциклами показали, что вследствие недостаточной адгезии припоя к полупроводникам переходные сопротивления в контактной области быстро растут и снижается механическая прочность. Это делает 20 данный припой малопригодным при создании приборов с длительным сроком службы.Известен припой для облуживания ветвей термоэлементов, представляющий со бой двойной сплав висмут - олово с содержанием висмута 70 - 90 вес. %.Этот сплав успешно применялся при создании холодильных устройств на базе металлокерамических термоэлементов, имею щих практически изотропныи коэффициент термического расширения (к.т.р.) в плоскости пайки, близкий к к.т,р. применяемого припоя, что и создавало механическую прочность контакта в режимах термоциклирования. Однако двойной припой, указанный выше, оказался недостаточно пластичным при переходе к использованию эффективных термоэлементов, полученных методами направленной кристаллизации, вызванному необходимостью повышения КПД термоэлектрических преобразователей. Полуэлементы из низкотемпературных материалов на основе халькогенидов висмута и сурьмы, выращенные способом вертикального зонного выравнивания, обладают значительной анизотропией к,т.р. в плоскости пайки, что требует применения более пластичного припоя с к.т.р., близким к среднему значению к;т.р. термоэлемента.Целью изобретения является увеличение надежности коммутации и повышение ресурсной стабильности термобатарей путем повышения пластичности припоя.С этой целью припой содержит дополнительно переходный металл (ванадий, ниобий или тантал) при следующем соотношении компонентов, вес. %; олово 10 - 30, переходный металл (ванадий, ниобий или тантал) 1 - 3, висмут - остальное,644612 Состав припоя Коэф.термическогорасширения, а 10 ф ЭлектропроКоличество термоциклов без увеличения переходных сопротивленийСоставитель В, ПлахтийРедактор Т. Морозова Техред С. Антипенко Корректор И. Позняковская Заказ 2471/9 Изд, Мо 131 Тираж 1221 Подписное НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 3Выбор указанных пределов концентрации вводимого в припой модификатора определяется следующими факторами. Использование переходных металлов в количестве до 1 вес. о/о не приводит к необходимому повышению пластичности припоя. Свыше 3 вес.металлы в припое не растворяются, выпадают во вторую фазу, что вызывает охрупчивание припоя и существенно ухудшает его адгезию к полупроводниковому материалу.Введение в состав припоя, наносимого на торцовую поверхность ветви модификатора в указанных пределах (1 - 3 вес, /,), позволило повысить пластичность припоя в 4 - 5 раз не снижая электропроводности коммутационного слоя, в результате чего было достигнуто снижение термических напряжений в контакте припой - полупроводник - коммутационная шина,Заявляемый припой синтезируется из исходных компонентов - висмута, олова и Припой для лужения преимущественно высокоэффективных ветвей термоэлементов на основе халькогенидов висмута и сурьмы при коммутации низкотемпературных термобатарей, содержащий висмут и олово, отличающийся тем, что, с целью увеличения надежности коммутации и повышения ресурсной стабильности термобата 4одного из переходных металлов - в эвакуированных кварцевых ампулах при 400 - 450 С в течение 3 - 5 ч при периодическом перемешивании, Охлаждается на воздухе.5 Облуживание ветвей производится паяльником с никелевым жалом при 250 - 270 С с применением флюса - насыщенного раствора нашатыря в глицерине.В процессе ресурсных испытаний было 10 подтверждено ожидаемое повышение стабильности энергетических и прочностных параметров термоэлектрически охлаждающих батарей на основе зонновыравненных материалов, работающих в условиях тер моциклирования и механических перегрузок, что значительно повысило надежность изделия в целом.Примеры выполнения припоев и физикомеханические, электрические и ресурсные 20 характеристики припоев на основе сплавовс пластифицирующими добавками представлены в таблице. рей путем повышения пластичности припоя,он дополнительно содержит переходныйметалл (ванадий, ниобий или тантал) приследующем соотношении компонентов,вес. о/оОлово 10 - 30Переходный металл