Паста для металлизации керамики

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских.СоциалистическихРеспубликМ, Кп,з С 04 В 41/14 с присоединением заявки МоГосударственный комитет СССР во делам нзобретеннй н открытий(54) ПАСТА 3 ЛЛИЗАЦИИ КЕ Наиболеебромеллитово.состав, соде Изобретение относится к электронной и радиоэлектронной технике,. машиностроению, приборостроению и другим областям техники, где используются,прочные вакуумно-плотные спаи бромеллитовой керамики с.металлом,юИзвестны составы паст для металлизации керамики которые состоят из тугоплавкой основы, обычно молибдена или вольфрама и минерализатора в виде металлов, окислов, гидридов и др.соединений, их смесей, стекол и т.дМ-ЯОднако одни из этих составов: на вольфрамовой основе с добавками БаО требует повыаенной температуры вжигания, (до 1450-1650 С), что нежелательно, учитывая увеличивающуюся с ростом температуры термообработки токсичность окиси бурения, другие иэ-за применения титансодержащнх веществ (в количестве 10-15 вес,%) ухудшают диэлектрические характерис тики керамических изделий, третьиимеют ограничения по температуре пайки применяемых затем припоев.широко для металлизациий керамики используетсяржащий, вес.Ф: молибден 70-86; ферромарганец 1-9; минерализатор состава, вес.В: ЯдОо 45-65;А 1%0 э 15 25; МдО 15-30 ф ТдОх 8-23 Г 33.Нанесенное покрытие выжигается при.1250-1270 оС в среде .формиргаза илив вакууме.Недостатками этого покрытия являются сложность применения его дляпайки медным припоем из-за остекловывания покрытия в процессе пайки,чтоснижает механическую прочность спаева также низкая вакуумная надежностьметаллокерамических узлов, паяныхмедно-золотым припоем, особенно учитывая нестабильность структуры отечественного керамического материала.. Наиболее близким к изобретениюявляется состав пасты, используемый 0 для металлизации корундовой керамики, содержащий, вес.з: молибден70; стекло СТ-30. С став стеклаСТ, вес.т МпО 48,-55,5; А 1 Ок19,4-20,2, БдО 28,6-30,.6; ТдО 0,51,5 14.Однако для бромеллитовой керамики этот состав не подходит, таккак содержанйе стекла (30) в пастеоказывается избыточным, после вжигания имеет место остекловываниеметаллизационного слоя, после пайки1004321,рым способом с биндером на коллоксилиновой основе и наносят на поверхность керамики ОБ(с содержанием ВеО не менее 99 вес.Ъ) намазкой кис точкой, пульверизацией и др. метода ми, Затем при 1330 Т 30 С в среде увлажненного формиргаза осуществляют вжигание пасты в течение 40+10 мин, наносят второй металлизационный слой - никель, и производят пайку 10 металлизированной керамики с металлом различными (медно-золотыми, медно-серебряными) припоями, Пайку медным припоем осуществляют без слоя никеля. 15Сравнительные результаты испытаний спаев бромеллитовой керамики,металлизированной пастами по граничным (9 3 - 5) и оптимальным составам, приведены в таблице. Механическая проч- ностьусилие отрыва, кг Вакуумная плотность,Химический состав, вес.Ъ Состав, Р послеиспытаний после пайки РеМп 5, минерализацстекло 30 4) МоО 2, стекло 28 Мо 03 2, стекло 20 МоО 10 стекло 20 МоО 5, стекло 25 МоОЪ 3, стекло 22 Мо 83 тор 12 Мо 70 4,2 60 40 6,0 70 70 3 4 5 б 7 6,4 100 Мо 70,Мо 78,90 87,5 90 6,2 6,3 6,8 6,6 83,3100 Мо 70,Мо 70,Мо 75,100 100 100 П р и м е ч а н и ег состав минерализатора ГЗ, мас,Ъ:МцО 20;. А 1 ъ 0 18; 810. 62.Состав стекла 4 указан выше.Испытания включают в себя: нагрев 5 мин до 725 25 С с выдержкой по 5 мин, прогрев 12 ч при 625+ 25 С, 10 циклов воздействия температур от 150+.30 С до более -60 С с выдержкой по 5 мин на каждой ступени. Как видно из таблицы, введение в состав пасты даже небольших количеств (2) МоО приводит к существенному улучшению вакуумных, а также и механических Характеристим спаев (состав 3 по сравнению с составом 2), что, очевидно, связано с двойной ролью МоОз . с одной стороны, как поставщик высокоактивного молибдена, восстанав-Ю ливаемого в процессе вжигания,улучшает процессы спекания тугоплавкой основы, с другой является активатором процесса взаимодействия минерализатора с керамикой, что подтверждает-у 5 не обеспечивается вакуумная плотность и механическая прочность спая,Цель изобретения - повышение вакуумной надежности и механической прочности спаев бромеллитовой кера- . мики с металлом, Поставленная цель достигается тем, что паста для металлизации керамики, включающая молибден и стекло, содержащее, : МпО . 48,5-50,05; А 10 ъ 19 4-20 2; 810 286-30,6 и Т 10 р. 0,5-1,5, дополнительно содержит МоО, при следующем соотношении компонентов, мас.Ъ:Мблибден70-78Стекло20-28МоО 2-10,Паста изготавливается следующим образом.КомпонентЬ пасты, взятые в требу- емом соотношении, перемешивают мокся результатами определения угла смачиваемости керамики расплавом этого стекла в присутствии добавки МоО и без нее.Оптимальное содержание добавки МоОнаходится в пределах 2-5 вес.Ъ, при увеличении ее более 10 начинают появляться дефекты металлизационных слоев, вакуумные свойства спаев несколько ухудшаются.Оптимальное содержание стекла впасте находится в пределах 20 25 вес.Ъ.При содержании СТменее .20 межмолибденового вещества стано1004321 формула изобретения 1 О Составитель Н. СоболеваТехред А.Ач Корректор М, Коста Редактор А. Химчук Заказ 1784/28 Тираж 620 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4 вится недостаточно, вакуумная плотность спаев уменьшается при содержании более 28,учитывая нестабильность структуры исходного керамического материала, на крупнозернистой керамике начинает обнаруживаться остекловывание металлиэационного слоя после вжигания, что также влечет за собой ухудшение механических и вакуумных характеристик.Применение предложенной пасты обеспечивает более высокую механИ- ческую прочность и термостойкость вакуумноплотных спаев с бромеллитовой керамикой, по сравнению с изестными составами, что, в свою 15 бчередь, позволяет получать изделия с большей надежностью и долговечностью.Металлокерамические узлы с керамикой, отметаллизированной предлагаемым составом, кроме того, сохраняют конструкцию и вакуумную плотность после воздействия как климатических факторов: повыаенной влажности и морского тумана, так и механических нагрузок: ударных, вибрационных,. Паста для металлизации керамики,включающая молибден, стекло, содержащее, Ъ: МпО 48,5-50,5; А 1 Оэ 19,420,2; 510 д 28,6-30,6; Т 10 Ъ,5-1,5,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что,с целью повышения вакуумной надежности и механической прочности спаевбромеллитовой керамики с металлом,она дополнительно содержит МоОв приследующем соотношении компонентов,мас,%:Молибден 70-78Стекло 20-28МоО ь 2-10Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент. США Р 3620799,кл. 117-22, 1971.2. Авторское свидетельство СССР9 449903, кл. С 04 В 41/14, 1974.3. Авторское свидетельство СССРВ 568622, кл. С 04 В 41/14, 1977.4.Ватыгин В;Н; и др. Вакуумноплотная керамика и ее спаи с металлами.