Способ пайки труднопаяемых материалов

) Заявлено 29.12.75 21) 2306440/25-27 К 1/20 Государственный еометет Совета Мнноотров СССР оо делам нзобретеннй и открытийПриоритет 43) Опубликовано 05,11.77 Бюллетень4 45) Дата опубликования описания 23,11,7 Я) УДК 621,791,. 3 (088.8)(54) СПОСОБ ПАЙКИ НОПАЯ Х МАТЕРИАЛОВ ится готов Известен оплавкотором и туг е спас х материалов, при арительное облужив ей галлием в вакуум температуре 500-8 мин и последующую ких трудно-аяемпроизводят предвемых поверхностмообрвботку прив течение 2-102.Недостаткомнизкая прочносткак при пайке проверхности без пролей. При длителсцепление прппо па е, тер 0 С айку ба является динетпй, так мачивание попоя вглубь дет механическое нарушается. данного с.осоь паяемых соесходить лишь сникновения приьном хранениия с подложкой с присоединением заявки Х Изобретение относ к пайке, в частности к способам под ки поверхности деталей к пайке,Известен способ пайки металлических деталей, при котором производят предварительное. лужение паяемых поверхностей галлием, последующую термообцаботку ипайку легкоплавкими припоями 113.Термообработку производят при темпеоратуре не ниже 80 С. Соединение дета- О лей и затвердевание припоя происходит прикомнатной температуре или незначительном нагревании. Описанный способ применяется в тех случаях, где невозможно нагревание деталей при пайке и нежелательно использо Ь ванне флюсов. Прочность соединений в значительной степени определяется вдгезией галлия к подложке. Облуживание гвллием соединяемых поверхностей проводят механически (втирание галлия шпателем) или 20 ультразвуковым способом. Материалы, ко торые галлием не смачиввютс я или смачивают ся плохо, соединять таким способом невозможно, Керамика (окись, бериллия, влунд) и некоторыеметаллы (пористый метвллическйй бе- ц риллий, нержавеющая сталь и др. ) известным способом гвллируется плохо. Механическая прочность соединений пористого бериллия, окиси бериллия, рубина, нержавеющей стали, выполнешых самотвердеюшими припоями после предварительного механического или ультразвукового галлирования, недостаточна (0,2- 0,6 кг/мм ). В то же время низкотемпературное безфлюсовое сое- динение этих материалов представляет большой практический, интерес.579109 П р и м е р 2. Пластинки бериллиевой керамики толщиной 1 мм в анаогичных условиях выдерживают при 500 С 1 час и при 900 С - 1 час, Глубина проникновения галлия 0,5 мм.П р и м е р 3. Образцы рубина цилиндрической формы в тех же условиях опускают в галлий торцом, подготовленным дляо соединения и выдерживают при 400 С 2 часоа при 800 С - 1 час. Цель изобретения - повышение прочностгпаяных соединений в случае пайки керамических и металлокерамических материалов.Это достигается тем; что по предлагаемс,му способу при соединении пайкой труднопаяемых материалов, преимущественно керамических и металлокерамических, производят предварительное облуживание паяемыхповерхностей галлием в вакууме с последующей термообработкой, состоящей из вьюдержек при 300-500 С в течение 30-120 минои 600-900 С в течение 60-120 мин,после чего следует пайка.При тврмообработке происходит диффузия галлия вглубь облуживаемых деталей.Вследствие этого уменьшается краевой уголна границе галлий-подложка, улучшаетсясмачивание, увеличивается энергия связина границе покрытие-подложка и возрастаетпрочность последующего соединения галлированных материалов, выполненного самотвердеющими припоями. При уменьшепп температуры отжига удовлетворительного галлирования не происходит, при повышении температуры возможно изменение физико-механических свойств материалов,П р и м е р 1, Таблетки пористогобериллия толщиной 4 мм помешают в герметичную камеру над тиглем с галлием, пос-Але достижения вакуума 10 мм рт. ст,опускают таблетки в тигель с жидким галлием и нагревают. После выдержали прио300 С в течение 30 мин и 600 С в течние 90 мин таблетки охлаждают. Луженые таким способом образцы рубина, бериллия, окиси бериллия соединяют с образ дами меди, никеля, нержавеющей стали, луженых при помощи ультразвука самотвердеющими галлиевыми припоями ГИСМ(в состав припоя входит эвтектический сплав галлийиндий-серебро, - 35 вес, %, порошок меди - 65 вес. %. Пастообразный припой наносят на соединяемые поверхности ровным слоем, образцы притирают друг к другу, фиксируют в нужном положении струбциной и выдержиовают в термостате при 70 С до полного затвердевания припоя. Данные механической прочности паяных соединений из различных материалов приведены в таблице.Полученные результаты для данных сочетаний материалов достаточно высоки и значительнов 2-3 раза) превышают проч ность соединений, полученных при использовании других известных способов лужения поверхности галлием. Рубин-медь 0,3-0,4 Нержавеющая сталь-бериллиеваякерамика 1,0-1,2 Нержавеющая сталь-пористый бериллий 0,7-1,0 Пористый бериллийбериллиевая керамика Пористый бериллий -никель 0,6-0,8 Бериллиевая керамиканикель 0,8-1; 1 формула изобретения керамических, при котором производят пред- Способ пайки труднопаяемых материалов вертикальное обслуживание паяемых поверх- преимущественно керамических и металло ностей галлием в вакууме, термообработку579109 Составитель ф. КонопелькоРедактор И. Бродская Техред С, Беца Корректор Л. Небола Заказ 4301/17 Тираж 1207 ПодписноеШИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 филиал ППП фПатент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 5и последуюшую пайку, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения прочности паяного соединения, термообработоку производят с выдержкой при 300-500 С в течение 30-120 мин и затем при 600-900 С в течение 60-120 мин. Источники информациипринятые во внимание при экспертизе: 1. Авторское свидетельство СССР% И 70464 ф ил. Ц 23 К 1/20 ф 03.02.69. 2. Авторское свидетельство СССР Мо 247022, кл. В 23 К 1/20, 06,12.67,в