Способ определения наличия металлического свинца в стеклоприпое, нанесенном на подложку, при его спекании

О П И С А Н И Е и 934339ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоеатсиикСоцианистичесииеРвспубпии К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет 6 О 1 й 27/02 РиуйеРстеюай кеивтет СССР ао делан изфбретеавй н открытияОпубликовано 07.06.82. Бюллетень М 21 Дата опубликования описания 07.06.83(72) Авторы изобретени В,Е. Епанешникова и В.Т. Лебед 1) Заявитель раснодарский ордена Трудового Красного 3 завод электроизмеритепьных приборов) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАЛИЧИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОГ СВИНЦА В СТЕКЛОПРИПОЕ, НАНЕСЕННОМ НА ПОДЛОЖКУ, ПРИ ЕГО СПЕКАНИИтах в Изобрет войств ма радио- и ожет испо ии микроэ исторов иние относится к ериалов, исполь электропромышле ьзоваться при и ектронных компо датчиков. контролюующихсяности, иготовлеентов, ре входящая в определенныхавливается до ны метого и колалличес ка- предеплаИзвес ст вени ния ме химическог чественного го свинца в нице С этой целью навескуряют в растворе азотной,2.тем осаждают РЬ раствоили серной кислоты или вос нец таав т воъной л м со я ка стве Известно применение легкоплавких стекол или стеклоприпоев в качестве защитных покрытий при изготовлении толстопленочных гибридных интеграл ных схем, а также в качестве компози ции резистивного материала в высокоомных толстопленочных резисторах,Однако окись свинца состав стеклоприпоя, в условиях легко восстан металлического свинца.Например, при выгорании ор кой связки выделяется углерод станавливается металлический по формуле РЬО + С - РЬ. СО 1 .В навливается свинец в резистив пас присутствии палладия, актив но забирающего кислород. РЬО +РдРЬ+ РООСпособность свинца легко восстанавливаться препятствует спаиванию в восстановительной средеКроме зто го, у резисторов при восстановлении металлического свинца резко ухудшаются электрические параметры.Дпя подбора оптимального состава композиции, а также оптимальных условий спекания стеклоприпоя необходимо определять присутствие металлического свинца в стеклоприпоях после с пекания.3 9343ного обнаружения РЬф, в раствор добавляют хромат или бихромат калия 11 1.Недостатком этого способа является то, что в азотной кислоте растворяется и окись свинца, в результатетаким анализом невозможно раздельноопределить содержание металлическогосвинца и окиси свинца.Наиболее близким к предлагаемомуявляется способ определения наличия еметаллического свинца в стеклоприпое,нанесенном на подложку, при его спекании, заключающийся в измеренииэлектрического параметра 21,Установлено, что при восстановле знии металлического свинца в стеклопри пое при его с пека ни и у худшают сядиэлектрические характеристики.Экспериментальная проверка образцоврезисторов, выполненных из стекло- . 26припоя марки СЦ 90,1, показала, цтов образцах, содержащих металлическийсвинец в небольших количествах,оценивать присутствие металлическогосвинца в стеклоприпое затруднительно 25и ненадежно,Цель изобретения - повышение точности определения малых количеств металлического свинца в стеклоприпоена основе окиси свинца при восстанов- рвлении его в стеклоприпое.Поставленная цель достигаетсятем, что в известном способе определения наличия металлического свинца в стеклоприпое, нанесенном на под- зложку, при его спекании, заключающемся в измерении электрического параметра стеклоприпоя, измеряют температурный коэффициент сопротивления подложки до и после нанесениястеклоприпоя и по его измерению определяют наличие свинца в стеклоприпое,Способ определения малых количестввосстановленного металлического свинца в стеклоприпоях на основе окисисвинца заключается в следующем./Из резистивного материала, например ленты толщиной 0,01-0,03 ммникель-хромового сплава марки Х 20 Н 7510,ффизготавливают образец, удобный дляизмерения сопротивления, и производят его термооброботку, если он изготовлен из холоднокатанного металла, после чего определяют его температурный коэффициент сопротивленияизвестным методом. На упомянутый образец кладут стеклоцемент и спекают их при температурном режиме, обес.пецивающем получение требуемыхсвойств стеклоприпоя (термостойкость,прочность спаивания и др.), Затемвновь определяют температурный коэфФициент сопротивления образца изрезистивного материала,При отсутствии восстановленияметаллического свинца, температурныйкоэффицент сопротивления которогоравен 4200 10 1/ С, температурныйкоэффициент сопротивления образцане изменяется или уменьшается засчет тензоэффекта в случае, когдатемпературный коэффициент линейногорасширения резистивного образцабольше, чем у стеклоприпоя. При восстановлении в стеклоприпое свинцатемпературный коэффициент сопротивления образца .увеличивается темзначительнее, чем больше в нем содержится свинца. Для исключения тензоэффекта образец можно обрабатыватьраствором едкой щелочи до удалениястеклоприпоя.П р и м е р 1, Температурныйкоэффициент сопротивления резистора,выполненного из ленты сплава Х 20 Н 756,равен (3,5-4,0).10"б 1/С. Поверхностьрезистора покрывают защитным слоемстеклоприпоя СЦН 99-1, в состав которого входит 7653 РЬО, производяткристаллизацию стеклоприпоя при температуре 460 в течение 1 ц. Температурный коэффциент сопротивления резистора после этого составляет(3 4) 10 ".1/ С т.е. не меняется,следовательно, восстановления металлического свинца не происходит;П р и м е р 2, Резистор выполненный из сплава Х 20 Н 750, имеет температурный коэффициент сопротивления5"10 1/ С. Поверхность резисторапокрывают защитным слоем стеклоприпоя СЦ 90"1, содержащего 74,8 РЬО.Кристаллизацию стеклоприпоя производят при температуре 460 в течение1 ч. Температурный коэффициент сопротивления резистора после этого резко увеличивается и составляет +50 х-о ох 10 1/ С, следовательно, в стеклоприпое происходит восстановление металлического свинцаПосле удаления защитного слоя стеклоприпоя в растворе едкой щелоци, растворяющем окись свинца, но не растворяющем металлический свинец, температурный коэффициент резистора934339 6вать целый ряд прецизионных резисторов с малым температурным коэффициентом сопротивления равным + 310 61/ С с применением стеклоприпоя, содержащего окиси свинца порядка 60-804, например, стеклоприпоя марки СЦН 99-, СЦ 90-1 и других в качестве подложек и защитных покрытий, несмотря на ог".раниченное применение стекла на ос 10 нове легко восстанавливающихся окислов в реэистивных композициях. формула изобретения Составитель М .КривенкоРедактор А.фролова Техред Т, Маточка Корректор Н.Стец Заказ 3925/38 Тираж 687 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4 5не изменяется и составляет +50 хх 1 О ,1/С.После обработки этого резисторараствором азотной кислоты, котораяреагирует с металлическим свинцом,температурный коэффициент резисторарезко уменьшается и становится равным первоначальной величине, т.е.+51 О1/ СЭто подтверждает эффективностькосвенного метода определения присутствия металлического свинца встеклоприпое.Таким образом, по величине изменения температурного коэффициента 35сопротивления резистивного материала, соединенного со стеклоприпоем,можно определять наличие или отсутствие восстановления металлическогосвинца в стеклоприпое, 20Использование предлагаемого способа определения металлического свинца в стеклоприпое на основе окисисвинца обеспечивает возможность подбора оптимальных режимов и среды спе- акания стеклоприпоев, составов новыхмарок стеклоприпоев, оценки эффективности введения в состав стеклоприпоев различных окислителей для предотвращения восстановления металличес-звкого свинца.Способ эффективен для контроля,режимов спекания стеклоприпоев приизготовлении с применении этих материалов прецизионных резисторов,у которых одним иэ основных параметров является малый температурныйкоэффициент сопротивления,Применение предпвгаемого способапозволяет разрабатывать и изготавлиСпособ определения наличия металлического свинца в стеклоприпое,нанесенном на подложку, при его спекании, заключающийся в измеренииэлектрического параметра стеклоприпоя, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения точности определения, измеряют температурный ко"эффициент сопротивления подложки,до и после нанесения стеклоприпояи по его изменению определяют наличиесвинца в стеклоприпое,Источники информации принятые во внимание при экспертизе