Стеклоприпой для вакуумплотного соединения корундовой керамики с металлом

ИСАНИЕ Сфез Советск икСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ополнительное т. с вид-ву(53) У 6.798.88.8) Дата опублик ния описания 25,01,8 олтавец 2) Автор И. Лу А.Н. Хохлова, Р. и Т.В, Тищенко етения ена Ленина и ордена Октябрьской Революциский институт им, В,И. Ленина Всесоюзныиэлектротехн(71) Заявител 54) СТЕКЛОПРИПОЙ ДЛЯ ВАКУУМПЛОТНОГОСОЕДИНЕНИЯ КОРУНДОВОЙ КЕРАМИКИС МЕТАЛЛОМ 1ретение относитсиспользуемым дх изоляторов изи с прецизионнымити для получениякерамических узлначенных. для полв (ПП),Изоб припоям мически керами к частнос металло предназ приборо стеклоайки кера" ндовойлавами в уумплотных корпусах, 5 водни ковых спвак в в про Известен стеклоприпой, содержащий, вес.Ж: 5102 53; А 12 ОЗ 20; СаО 10; 0 ВаО 7,5; МдО 4; В Оз 5,5 для вакуум- плотного соединенйя керамике ВК 94-. 1 с тугоплавкими металлами (Мо, Мо-йе, У"Ве и др.). Коэффициент линейного расширения стеклоприпоя БВсостав ляет 4 10 1 1/оС в интервале температур 20"500 оС 1.К недостаткам стеклоприпоя следует отнести высокую температуру пайки (1350-1400 С), что приводит к необхо" димости использования сплавов молибден"рений, вольфрам"рений с высокой температурой рекристаллизации и к не" возможности использования прецизионных сплавов.Наиболее близким к предлагаемому является стеклоприпой, содержащий, вес.: оксид алюминия (А 120) 13; двуоксид кремния (510) 35; оксид марганца (МпО) 52, используемый для пайки алюмооксидной керамики со сплавами железа 2 3.Недостатком известного стеклоприпоя является усложненный технологи" ческий процесс его приготовления, требующий предварительного фриттования при высокой температуре порядка 1400" 1550 С с последующим измельчением.Целью изобретения является упрощение технологии изготовления степло" припоя при сохранении термической и механической прочности спая.Указанная цель достигается тем, что степлоприпой для вакуумплотного соединения керамики с металлом, включающий А 120 з, 510, МпО, дополнительСостав аада юВ иПредлагаемый Показатели вестный и" остав стек оя, вес Ф: 8 3 13 Д 12 О во 7,1 6 21,1 по 23,2 8 3,10,2 о Коэффициент линеи"ного расширения,с 106, 1/град 6,75 37 3 99074 но содержит Мп и Мо при следующем со" отношении компонентов, мас.Ф:д 1 оз 18,3-23,7510 42,8-47,1Мпо 21,1-24,6 5Мп 1,2" 3,4Мо 7 3-10,2Для получения предлагаемого стекло- припоя готовят три состава, содержащие компоненты в соотношении, указан ном в таблице.Подготовку материалов для приготовления стеклоприпоя производят на оборудовании способами, обычно используемыми в керамической промышленности 15 для приготовления глазурей. Техноло" гический процесс приготовления стек" лоприпоя заключается в следующем: сме" шение предварительно измельченного кварцевого песка с глиноземом, угле кислым марганцем, молибдечом и марганцем мокрым способом до удельной поверхности 4500 см/г, сушка при 70"200 С до нулевой влажности, просев через сито У 0355. 25Для получения пасты приготовленный порошок смешивают с органической связкой, в качестве, которой используют раствор колоксиллина в иэоамилаце" тате. Плотность пасты должна быть зв 2,2-2,5 г/см, Пайку полученнм стек" лоприпоем производят на макетных об" раэцах корпусом ЛП в среде формиргаза 1 4в соотношении водород : азот 1:3 при 1300-1360 С.увеличение количества дополнительно вводимых марганца и молибдена приводит к росту температуры пайки, а уменьшение их количества - к увеличе" нию скорости стекленения, за счет чего появляется внутреннее напряжение в паяном шве, что приводит к нарушению герметичности мвталлокерамических узлов,Введение оптимального количествадобавокмас,) марганца 1,2-3,4 имолибдена 7,3-10,2 позволяет получитьстабильный интервал растекания (1 =1300"1360 С) предлагаемого стеклоприпоя по сравнению с известным (11250-1360 С) и улучшить сцеплениеметалла со стеклоприпоем, Это даетвозможность при получении стеклопри"поя исключить процесс фриттованияего с последующим измельчением, сохраняя при этом механическую и термическую прочность спая,Спаянные макетные образцы корпусовПП подвергаются испытаниям. По результатам испытаний образцы, спаянныестеклоприпоем предлагаемого состава,соответствуют техническим условиям.В таблице приведены сравнительныехарактеристики предлагаемого и иэвест"ного составов стеклоприпоя,990741 Продолжение таблицы Состав Предлагаемый1Показатели Известный,/ Прочносткгс/мм 3,4 пая,10,8 7,84 Количество теплсмен от 70 до200 С 0 Герметичность приминимальном потокегелия,1,31 О л Па/,из 10 шт,0 10 1 О Вибропрочность прчастоте 2000 Гц иускорении 20 из10 вт. 10 10 10 8ееееееаеееаа ееаеа а%аметаллом, сплавов с керамикой, вклю"чающий А 10 Э, 510,и ИпО, о т л и "ч а ю щ и й ся тем, что, с цельюупрощения технологии при сохранениитермической и механической прочностиспая, он дополнительно содержит Ипи Ио при следующем соотношении компо"нентов, мас.ь: 18,323,7 42,847,1 21,124,6 1,23 4 7,316,2,А 10 з510МпОИпИо; Вакуумплотнаяс металлом, И.,с, 320;.а.а -,1. Аеег. в 1. Батнгин В,Н рамика и ее спаи фЭнергия", 1973,2. С 1 аар О.Т. Сегав, Ьос.ф, 1972,р.2 ч е 4ВНИИПИ Заказ 45/33 Тираж 620 Подписное Ужгород, ул. Проектная, 4 иал ППП "Патент" Ударная прочностьпри 2000 ударах,ускорении 150 р дли"тельности импульса13 мс, из 10 шт. 10аа ее еее ееИз таблицы видно,что свойства пред" лагаемого и известного составов мало чем отличаются, однако предлагаее мый состав в отличие от известного исключает из технологического процесса получения стеклоприпоя предваритель" ное фриттование при 14001550 С и последующее его измельчение, что дает экономию энергетических и трудовых затрат на 15"203, а также возможность отказаться от высокотемпературной печи для варки стекла (фриттования) и оборудования для измельчения Фритты.Сохраняется термическая и механи",: 4 ческая прочность спая.Стеклоприпой дает возможность исключить применение серебросодержащего припоя при изготовлении металлокерамических узлов корпусов полупроводниковых приборов.Формула изобретенияСтеклоприпой для вакуумплотного соединения корундовой керамики с Источники инФормации,тые во внимание при экспертизе