Припой для пайки тугоплавких металлов и их сплавов Советский патент 1992 года по МПК B23K35/32 

Изобретение относится к пайке, в частности к составу припоя, и может найти применение в электронной технике.

Известен припой для молибдена и его сплавов, содержащий, мас.%; германий 4- 5; кремний 2-3; медь остальное с температурой плавления 1010-1050°С.

Недостаток данного припоя состоит в том, что он имеет вьи.окую температуру пайки, выше 1050°С.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является следующий состав припоя, мас.%

Германий15-20

МедьОстальное.

Данный припой наносится гальваническим способом на одну из соединяемых поверхностей. Пайка производится в среде водорода при 800-850°С.

Недостатком данного припоя является высокая температура пайки. Кроме того, наличие в составе припоя большого содержания меди ухудшает его пассивационную характеристику. В связи с этим данный припой обладает коррозионной неустойчивостью, которая приводит к снижению механической прочности паяных деталей. Нанесение припоя гальваническим способом на одну из соединяемых поверхностей перед пайкой, а также пайка в среде водорода усложняет процесс пайки.

Цель изобретения - повышение прочности паяного соединения.

Цель достигается тем, что припой для пайки тугоплавких металлов и их сплавов, преимущественно молибдена и вольфрама, содержащий германий, дополнительно содержит никель и свинец при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Германий59-62

Никель36-40

Свинец1-2 .

Предлагаемый состав припоя обеспечивает пайку при 700-750°С и работоспособность паяных соединений в условиях повышенных механических нагрузок.

Наличие 59-62% германия в составе данного припоя улучшает его пассивацией(Л

С

XI W 00

ел

о

СП

ную характеристику за счет образования на его поверхности окисных пленок GeO и Ge02- Изменение содержания германия в составе данного припоя ниже 59%, а также выше 62% нарушает стехиометрический со- став эвтектики. Это приводит к неоднофаз- ности полученных припоев, что сказывается на механической прочности паяных изделий.

Содержание никеля в данном припое придает ему пластичность и делает его кор- розионностойким. В случае изменения содержания никеля в составе припоя ниже 36% и выше 40%, а также свинца ниже 1 % и выше 2% имеет место их неполное раство- рение, что ухудшает качество припоя. Свинец увеличивает текучесть припоя, а также снижает температуру двойного сплава германий, никель.

Припой синтезировался следующим об- разом.

Исходные компоненты, после загрузки в графитизированные кварцевые ампулы, откачивались до вакуума 10 мм рт.ст. Затем ампулы закладывались в печь. Синтез проводился при 1000°С при непрерывном смешивании содержимого в ампулах. Время выдержки при температуре синтеза 30 мян. Охлаждение проводилось ступенчато. Полученный слиток припоя отжигался при400°С в течение 24 ч. Сколы полученных слитков были однородными во всех частях припоя.

Поверхность образцов из молибдена и вольфрама перед пайкой обрабатывалась механическим способом. Затем эти образцы погружались в травитель. состоящий из азотной кислоты, гексаметилентетрамина и воды. Припой данного состава располагали между двумя паяемыми образцами. Затем они помещались в специальный контейнер для пайки. Пайка проводилась в вакууме 10 мм рт.ст. Скорость подъема температуры достигала 1,5°С/с. Время выдержки при температуре пайки 1-2 мин. Сравнительные технологические характеристики паяных соединений, выполненных известным припоем и предлагаемым составом,приведены в таблице.

Из таблицы следует, что предлагаемый припой обладает низкой температурой плавления и пайки. Припой является корро- зионноустойчивым. Механическая прочность на разрыв образцов, запаянных данные припоем, хорошая. Процесс пайки данным припоем менее трудоемкий, чем в известном припое.

Использование предлагаемого припоя позволит повысить качество паяных изделий из молибдена и вольфрама. Формула изобретения Припой для пайки тугоплавких металлов и их сплавов, преимущественно молибдена и еольфрама, содержащий германий, о т г. и чающийся тем, сто, с целью првышения прочности паяного соединения, он дополнительно содержит никель и свинец при следующем соотношении компонентов, мас.%

Германий59-62

Никель36-40

Свинец1-2,

Использование: при пайке изделий электронной техники. Сущность изобретения: припой имеет следующий состав, мас.%: германий 59.„62; никель 36. .40, свинец 1...2. 1 табл.