Стекло для спаивания с пермаллоем

.БЫ 5 СОЗ СЗ/1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКО ВИДЕТЕЛ ЬСТВ(57) Использование: для спаи вом "пермаллой", Сущность стекло содержит оксид крем БФ 302, оксид алюминия 0 А 1203, оксид бора 4,5 - 10,4% Б натрия 5,5-9,1% Бф Ка 20, ок 4% БФ 020, оксид сурьмы ЗЬ 203, оксид висмута 11,1 - 12 оксид свинца 2.7 - 3,2% БФ Р мия 1,5 - 3,9% Бф СбО, оксид 13,9% Бф 1 а 203, Характери температура растекания 710- ратурный коэффициент линей ния(95 - 103) 10 1/С. 2 таб Прочность и химическую устойчивостьожно в значительной степени повысить за счет заменьрошком измаллоем истекла. йВ настоящее время для производства электронных приборов наиболее широкое применение находят пермаллоевые сплавы, содержащие молибден, Их нагрев сверх температуры 750 С недопустим, т.к, приводит к деградации магнитных свойств. Совокупность требований, которым должно 0 удовлетворять стекло "для обеспечения возможности его применения при производстве магнитодиэлектриков из молибденосодержащего пермаллоя, можно сформулировать следующим образом:1) температура растекания не должна превышать 750" С;2) наличие высокой адгезии к частицам порошка молибден содержащего пермаллоя;органического связующего по- стекла, спекая последний с перри температуре растекания(56) Авторское свидетельство СССРМ 1447761. кл, С 03 С 3/064, 1988,Заявка Японии М 61 - 4781,кл, С 03 С 3/091. 1986,4) СТЕКЛО ДЛЯ СПАИВАНИЯ С ПЕРМОЕМ Предлагаемое изобретение относится к составам стекол для спаивания с металлическим сплавом "пермаллой" при изготовлении магнитодиэлектриков, используемых в электронной технике.Магнитодиэлектрики, сочетающие в себе магнитные и диэлектрические свойства, в настоящее время изготавливаются из смеси порошка магнитного материала, например железа, феррита, пермаллоя (сплав на основе железа и никеля), и диэлектрического связующего, обычно смол, Полученные с использованием последних композиционные материалы механически непрочны. химически неустойчивы.,Кроме того, диэлектрическое связующее применяется для соединения пермаллоевых элементов пластинчатой формы, например, при изготовлении сердечников магнитных головок. В этому случае также желательно повышение прочности соединения, т.к. в процессе эксплуатации головка подвергается значи. тельному контактному давлению. вания со сплаизобретения: ния 46,5 - 50%,2 - 13,4% БФ Ф В 203, оксид сид лития 3,5- 02 - 04/ БФ 9% БФ В 1203, ЬО, оксид кадлантана 0,6- стики стекла: 750 С, темпе- ного расшире510 3) кристаллизационная устойчивость;4) отсутствие склонности к выделению пузырьков при спекании прессованных заготовок магнитодиэлектриков;5) отсутствие склонности к коррозионному растравливанию частиц порошка молибденсодержащего пермаллоя при спекднии;6) согласованность с молибденсодержащим пермаллоем по термическому расширению, обеспечиваемая при значениях температурного коэффициента линейного расширения (ТКЛР) не ниже 95 10 С7) микротвердость по Виккерсу - не ниже 650 кгс/ммг;8) высокая водо- и щелочоустойчивость, Известно стекло для спаивания с пермаллоем, включающее, мас, О.ЯОг 8 - 12 ВгОз 11-15 ВаО 50-65 АФгОз 3 - 5 ЯгО 5 - 20 М 90 2 - 4РегОз 0,1 - 0,5 МО 0,1 - 0,5 Существенными недостатками этого стекла являются высокая температура растекания - 900 С и недостаточная кристаллизационная и химическая устойчивость (из-за значительного содержания оксида бария), Указанная температура растекания не позволяет использовать стекло данного состава для спаивания с молибденсодержащим пермаллоем.Наиболее близким к предлагаемому по составу и достигаемому результату является стекло для спаивания с железоникелевым сплавом (пермаллоем) (2), включающее, мас. О/О: .ЯОг 60,3 - 64,7 АгОз 2,5-7,6 ВгОз 17,2 - 20,8 МагО 4,5-7,3 КгО 2,5-5,8гО 0,5-2,4 ТОг 0,5-2,9АзгОз 0 - 0,3 ЯЬгОз 0 - 0,3 при этом сумма АзгОз+ ЯЬгОз равна 0-0,3.Данное стекло выбирается нами за прототип. ЭПо сравнению с известным оно характеризуется большей кристаллизационной устойчивостью и существенно более высокой химической устойчивостью. Его микротвердость по Виккерсу составляет около 600 кгс/мм . Недостатками этого стекла являгются высокая температура растекания - не 15 20 25 30 35 40 45 50 55 менее 860 С и низкий ТКЛР - (60 - 72) 10 -1С, Эти недостатки стекла исключают возможность его использования для получения магнитодиэлектриков из молибденсодержащего пермаллоя,Целью предлагаемого изобретения является снижение температуры растекания и повышение температурного коэффициента линейного расширения,Цель достигается тем, что стекло дляспаивания с пермаллоем, включающее ЯОг, Аг 03, Вг 03, МдгО, 1-гО и ЯЬгОз, дополнительно содержит ВгОз, РЬО, СсО иагОз при следующем соотношении компонентов, мас, О/:Конкретные примеры составов предлагаемого стекла приведены в табл,1, свойства - в табл.2: ТКЛ Р а в интервале температур 20 - 300 С и температура начала деформации Тн.допределенные при нагреве в дилатометре ДКВА со скоростью 3 С/мин; температура растекания Трст при которой краевой угол смачивания подложки из молибденсодержащего пермаллоя становится менее 15 О; микротвердость по Виккерсу Н, измеренная с помощью микротвердомера ПИТпо стандартной методике при нагрузке на индентор, равной 100 г; потери массы образцов диаметром 20 мм, высотой 8 мм после кипячения в дистиллированной воде в течение 3 ч - Рв, после кипячения в 5 О/О-ном растворе МаОН в течение 1 ч - Рщ,Стекла синтезируются в платиновом или в корундовом тигле при температуре 1330 С, То обстоятельство, что предлагаемое стекло содержит значительное количество оксидов лантана и кадмия, в принципе должно было бы привести к существенному повышению температуры растекания по сравнению со стеклом-прототипом, тем более при резком снижении содержания оксида бора, а также понизить кристаллизационную устойчивость. Снижение же содержания еще и второго, основного, стеклообразователя-кремнезема - обычно приводит к увеличению насыщенности стекла растворенными газами и интенсивности выделения их при спаивании, к снижению химической устойчивости. Введение в стекло рассматриваемого типа оксидовагОз и СбО совместно с оксидами ВгОз и РЬО при отработанном оптимальном соотношении всех компонентов привело к необычному результату; температура начала деформации стекла повысилась по сравнению со стеклом-прототипом, а температура растекания - резко снизилась; при этом во время спекания отпрессованных заготовок магни1765126 Таблица 1 тодиэлектриков образования пузырьков на поверхности соприкосновения с частицами порошка молибденсодержащего пермаллоя не наблюдается.Предложенное стекло удовлетворяет 5 всем требованиям, перечисленным выше. Во-первых, оно характеризуется существенно более высоким по сравнению со стеклом-прототипом ТКЛР и хорошим согласованием с молибденсодержащим пер маллоем по термическому расширению, благодаря чему в спеченных магнитодиэлектриках совершенно не образуется трещин. Во-вторых, стекло обладает высокой микротвердостью, а указанное содержание 15 в предлагаемом стекле ЯОг и В 20 з в значительной степени определяет высокий уровень его химической устойчивости, При содержании Я 02 и В 20 з в количестве менее 46,5 и 4,5 , соответственно, химическая ус тойчивость предлагаемого стекла существенно снижается. Если содержание Я 02 превышает 50,0, заметно увеличивается температура растекания стекла, При содержании В 20 з сверх 10,4,существенно уве личивается насыщенность стекла парами воды, что приводит к возникновению пузырьков в спеченных магнитодиэлектриках.Присутствие в предлагаемом стекле оксида алюминия повышает его механиче скую прочность и кристаллизационную устойчивость. Такое действие АгОз проявляется, если его содержание в стекле оказывается не менее 0,2. При его содержании сверх 13,4;4 существенно увеличивается 35 температура растекания стекла.Температура растекания стекла заметно повышается, если количество оксидов натрия и лития становится менее 5,5 и 3,5(соответственно. Если их содержание увели чивается сверх 91, и 4,0 соответственно снижается химическая устойчивость стекла. Количество пузырьков в сваренном стекле существенно увеличивается при содержании ЯЬгОз менее 0,2 ф , Если ее содержание увеличивается сверх 0,4 , снижается кристаллизационная устойчивость стекла.Снижение температуры растекания и интенсивности образования пузырьков в спеченных магнитодиэлектриках становится существенным, когда содержание В 02, РЬО, СбО и агОз оказывается не менее 11,1; 2,7; 1,5 и 0,6 соответственно. При содержании этих оксидов, соответственно, сверх 12,9; 3,2; 3,9 и 13,9 заметно снижается кристаллизационная устойчивость стекла,Применение предлагаемого стекла делает возможным изготовление механически прочных и химически устойчивых магнитодиэлектриков из молибденсодержащего пермаллоя, нагрев которого выше температуры 750 С недопустим,Формула изобретения Стекло для спаивания с пермаллоем, включающее Я 02, А 20 з, В 20 э, йагО, 020 и ЯЬ 2 Оз, отл ич а ю щ ее с я тем, что, с целью снижения температуры растекания и повышения температурного коэффициента линейного расширения, оно дополнительно содержит В 20 з, РЬО, СбО иа 20 з при следующем соотношении компонентов, мас.:Я 02 - 46,5 - 50,0А 120 з - 0,2 - 13,4В 203 - 4,5 - 10,4йа 20 - 5,5-9,1020 - 3,5 - 4,0ЯЬ 20 з - 0,2 - 0,4В 120 з - 11,1 - 12,9РЬО - 2,7 - 3,2СбО - 1,5 - 3,91 а 20 з - 0,6 - 13,91765126 Таблица 2 10 15 20 25 30 Составитель Н.МаксимовТехред М.Моргентал Корректор В.Петраш Редактор Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 Заказ 3351 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5