Стекло для спаивания элементов магнитных головок

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК б 3396 С 3/074, 8 3)5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР БРЕТЕНИВУ,НИЕ П К АВТОРС СВИДЕТ 2(54) СТЕКЛО ДЛЯ СПАИВАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ МАГНИТНЫХ ГОЛОВОК(57) Сущность изобретения: стекло содерийститут. жит оксид свинца 61-73,65 Бф РЬО, оксидбора 11,18-12,32 Бф В 20 з, оксид висмута ва 0,76-10,92 Бф В 20 з, оксид кремния 3- СР 3,45 БФ Я 02, оксид цийка 5,69-6,27 Бф7 пО, оксид алюмийия 1,04-2,54 Бф А 20 з, СР :, окСид меди 0.001-2,45 Бф СоО, оксид натрйя 0,04-3,8 Бф На 20, оксид олова 0,002- 0,4Б Ф 3 и 02. Характеристики стекла: КЛТР (97-127) 10 1/С, температура растекания 470-485 С. 2 табл.(56) Авторское свидетельство ССМ 1239108, кл. С 03 С 8/24, 1986.Авторское свидетельство ССЬЬ 604836, кл. С 03 С 8/24, 1976. Предполагаемое изобретение относится к составам стекол, применяемых в производстве магнитных головок для звуко- и видеозаписывающих устройств и вычислительной техники и может быть использовано также для изолирующих и герметизирующих покрытий в электронной технике..".Правомерность выявившейся несколько лет назад тенденции к применению при: изготовлении магнитных головок возможно более легкоплавких стекол в настоящее время не вызывает сомнений. Значйтельно расширилось йспользование для формирования рабочего зазора головок стекол с температурой растекания 700-750 ОС, При этом конструкторы и технологи, работающие в области магнитных головок, проявляют все больший интерес к особо легкоплавким стеклам с температурой растекания ниже 500 С, Некоторые разрабатываемые конструкцйи магнитных головок требуют применения столь легкоплавких стекол даже для формирования рабочих зазоров,Известные стекла с температуройрастекания ниже 500 фС синтезируются, в основном, на боросвинцовой или боросвинцововисмутовой основе с содержанием оксидов свинца и висмута более 80 мас что, однако, обусловливает их выраженную склонность к кристаллизации при расплавлении, в частности, к образовайию мелко- дисперсных металлических частичек вследствие восстановления оксидов свинца и висмута, При кристаллизации стекла утраивает адгеэию к соединяемым мате риалам, прочность спаев резко снижается.Особенно интенсивно стекла этого типа кристаллизуются принагреве в атмосфере инертного газа, в которой осуществляется формирование соединений элементов магнитных головок из марганеццинковых ферритов, сендаста, аморфных металлических сплавов (АМС), Кроме того, известные многосвинцовые стекла с температурой растекания ниже 500"С карактеризуются весьма низкой микротеердос 1 ью по Виккерсу - 250-270 кГс/мм,.ч го не обеспе 2чивает необходимого уровня нзносостойкости и прочности магнитных головок. Известно стекло Щ включающее, мэс.фРЬО 80,0-86,5ВгОз 8,5-10,5820 з 1,5-8,0 5 ЯЯп 02 1,0-3,5ЯЮ 2 0,5-3,0Стекло 11 относится к наиболее легкоплавким из известных стекол рассматриваемого тйпэ, растекается при температурах. 10 480-500 С, Однако оно имеет существенные недостатки: при растекании на ферритовой подложке.в атмосфере инертного газа кристаллизуется, что исключает возможность его использования для спаивания элемен тов магнитных головок; характеризуется низкой микротвергдостью по Виккерсу - не более 270 кГс/мм .Наиболее близким к предлагаемому по химическому составу и области применения 20 является стекло для спаивания элементов мэгнйтных головок (2), включающее, мас,о:РЬО 64,0-83,0820 з 4,0-15,02 пО 40-11,5 25 Я 02 0,1-2,0ДЬОз 0,1-4,ОСоО . 0,5-2,58120 з 1,0-4,030 по крайней мере один окисел из группы М 90, Мп 02, ЯЬ 20 з, причемМ 90 0,1-2,0Мп 02 0,1-0.5. ЯЬ 20 з 0,1-3,0 35Данное стекло выбирается нами за прототип, Характеризуется благоп риятным сочетанием сравнительно небольшой температуры растекания - 530-570 С и до- . статочно высокой кристаллизационной ус тойчивости при растекании в атмосфере инертного газа на ферритовой пОдложке. По сравнению со стеклом (1) микротвердость стекла 2) существенно выше - до 350 кГс/мм. Существенным недостатком 45 стекла 2) является сравнительно высокая температура растекания - 530-570 С. Зто исключает возможность его применения для изготовления ряда магнитных головок, например, при впаивании ферритовых сер дечникоа в керамические слэйдеры головок, типа ФГДКили йри соединении элементов магнитных головок типа "металл в зазоре", т,к. в этих случаях использование стекла с температурой растекания более 55 500 С не допускается. Другим недостатком стекла 2) является низкий температурный коэффициент линейного расширен :я (ТКЛР) а области температур 20-300 С, не превышающий (93-95) 10 С, вследствие чего стекло 2 нельзя использовать для спаивания с марганец-цинковыми ферритами марок 50 ОМК, 450 ОМТ или 5000 МТ и другиЦелью предлагаемого изобретения является повышение температурного коэффициента линейного расширения и снижение температуры растекания.Поставленная цель достигается тем, что стекло для спаивания элементов магнитных головок, включающее РьО, В 20 з, 820 з, ЯЮ 2, ЕпО, А 20 з и СоО, дополнительно содержит йагО и Яп 02 при следующем.соотношении компонентов, мас,:РЬО 61,00-73,65820 з. 11,18-12,32820 з 0,76-10,92Я 02 3,00-3,45ЕпО . 5,69-6,27А 20 з 1,04-2,54СаО О,001-2,45йэг 0 0,04-3,80Яп 02 0,002-0,40Предложенное стекло хорошо согласуется по термическому расширению со всеми марганец-цинковыми ферритами. При его применении трещин не образуется даже при спаивании элементов магнитных головок, содержащих напыленные слои сендаста и аморфных металлических сплавов (АМС). Существенно более низкая температура растекания предлагаемого стекла обусловлена в значительной степени там, что, в отличие от прототипа, оно содержит оксид натрия, Обычно его присутствие в многосаинцовых стеклах рассматриваемого типа приводит к заметному снижению.их кристаллизационной устойчивости при вытягивании нитей из расплава через донный йэтрубок тигля и при последующем спаивании элементов магнитных головок. Однако при отработанном оптимальном соотношении компонентов предлагаемого стекла его кристаллизационная устойчивость оказывается даже заметно выше по сравнению со стеклом по прототипу, особенно.в присутствии оксида олова. Как показало проведенное исследование, оксид натрия существенно улучшает смачивание ферритовых подложек расплавом предлагаемого стекла, в результате тот или иной краевой угол смачивания (нэпример, 15 О) достигается в присутствии оксида натрия при меньшей температуре.В табл, 1 приведены конкретные примеры составов предлагаемого стекла, в табл, 2 - его свойства: температурный коэффициент линейного расширения (ТКЛР) а в интервале 20-300 С и температуры начала размягчения (стеклоаания) Тд и деформацииТдеф определенные при нагревании образцов стекла размерами 50 ф 44 мм в дилатометре ДКВА со скоростью 5 С/мин; температура растекания Траст при которой краевой угол смачивания ферритовой 5 подложки становится менее 15; период времени 7 до образования первых кристаллических включений в растекшейся на ферритовой подложке в атмосфере инертного газа капле стекла; микротвердость 10 по Виккерсу Нч. определенная с помощью микротвердомера ПУТпо стандартной методике,Стекла синтезируются в платиновом или корундовом тигле в электрической печи 15 при температуре 1050-1070 С.Кристаллизационная устойчивость и микротвердость предлагаемого стекла заметно снижаются, если содержание оксидов свинца и висмута превышает 73,65 и 20 10,92, соответственно, а содержание оксидов бора и кремния становится менее 11,18 и 3,00, соответственно, При содержании оксидов свинца и висмута менее 61,00 и 0,76 соответственно, а оксидов 25 бора и кремния - более 12,32 и 3,45 соответственно, существенно повышается температура растекания стекла.Введение в состав предлагаемого стекла оксидов олова, цинка и алюминия в ука занном количестве позволило повысить его микротвердость и крисгаллизационную устойчивость. Этоположительное воздействие указанных оксидов проявляется при их содержании в стекле не менее 0,002; 5,69 и 35 1,04, соответственно; При увеличении их количества сверх 0,40; 6,27 и 2,54, соот- ветственно, заметно снижается кристаллиэационная устойчивость стекла и повышается температура его растекания,Повышение кристаллизационной устойчивости и снижение температуры растекания предлагаемого стекла за счет введения .фего составоксидов натрия и меди становится существенным, если их содержаниеоказывается не менее 0,04 и 0,001%. соответственно,Кристаллизационная устойчивостьстекла заметно снижается при содержанииоксидов натрия и меди более 3,80 и 2,45соответственно.Применение предлагаемого стекла существенно расширяет возможности конструкторов и технологов, работающих вобласти магнитных головок, в создании новой записывающей й вычислительной техники.Формула изобретенияСтекло для спаивания элементов магнитных головок, включающее РЬО, В 20 з,В 120 зЛЮ 2, ЕпО, А 20 з и СоО, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышениятемпературного коэффициента линейногорасширения и снижения температуры растекания, оно дополнительно содержит йа 20и Зп 02 при следующем соотношении компонентов, мас,%:РЬО 61,0-73,65В 203 11,18-12,32ВЬОз 0,76-10,92902 3,00-3,45ЕпО . 5,69-6,27А 120 з 1,04-2,54СцО 0,001-2,45Йа 20 0.04-3,80Яп 02 0,002-0,40Таблица 11763396 7 Таблица 2 Редактор Т, Шагов НТ СС изводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина 425ИИПИ Составитель Н, МаксимовТехред М,Моргентал Корректор А. Долин Тираж . Подписноеарственного комитета по изобретениям и открытиям пр 113035, Москва, М, Раушская наб 4/5