Стекло для заварки приборов электронной техники Советский патент 1992 года по МПК C03C3/112 C03C3/85 

Изобретение относится к стеклам, обладающим высоким уровнем поглощения тепловых лучей, и может быть использовано в производстве изделий электронной техники, включая герметичные магнитные контакты (герконы) и герметичные магнитные контакты с запоминанием (гезаконы),

В производстве изделий электронной техники (ИЭТ) используется стекло марок С 93-3 и С 89-12. Наличие в отмеченных выше стеклах КаОприводит к тому, что при заварке герконов происходит осаждение на контактных пружинах продуктов селективной летучести стекла (в первую очередь оксида калия), что значительно уменьшает срок наработки герконов на отказ и уменьшает надежность работы приборов.

Известно стекло без оксида калия в составе, содержащее, мзс.%:

S102 67-73

А 20з3,5-6,0

ИгО1 0-3,0

Na2010-16

ВаО3,0-5,5

РегОз F

ТЮ2

2п02

ZnO

Ti02+Zn02+ZnO

2,0-4,0 0,1-04

0-3

0-3

0-2

0-4

СО

Недостатками данного стекла являются: пониженное удельное объемное электросопротивление (Тк-юо 190°С), повышенный для наших целей ТКЛР (88- 91,5 10 К ), повышенная температура заварки герконов (примерно отвечающая вязкости 104 П)

Наиболее близким к заявленному стеклу по технической сущности и достигаемому результату является стекло, содержащее, мас.%:

SIO; 60-70

В20з0-2

LiaO0,5-2

N32010-16

КгО0-2

ВаО .6-16

А 20з2-4

и 2

о

00

СаО и MgO0-5

FeO2-4

Недостатками известного стекла являются:

высокие величины напряжений в спаях с отечественными сплавами контакт-деталей (52Н-ВИ, 47НД, 50Н-МВ, 40КНБ);

повышенная температура заварки;

пониженная величина TK-IOO.

Целью изобретения является обеспечение напряжений сжатия в спаях со сплавами 52Н-ВИ, 47НД, 50 Н-МВ, 40 КНБ, снижение температуры заварки и повышение Тк-100.

Поставленная цель достигается тем, что стекло для заварки приборов электронной техники, включающее SlOa, А120з, РеаОз, BaO- LteO, NaaO, по крайней мере два оксида из группы г MgO, CaO, SrO, дополнитель- но содержит F при следующем соотношении компонентов, мас.%:

SI0260-72,0

А 20з3,5-5,1

РеаОз3,0-4,0

ВаО4,4-7,3

LlaO2,2-3,2

Na209,5-12,8

по крайней мере два оксида из группы MgO, CaO, SrO1,2-4,5

F 0,05-0,2

Для повышения Тк-юо стекло дополнительно содержит В20з в количестве 1,2-7%, Поскольку стекло должно интенсивно поглощать тепловые лучи, то для перевода оксида железа в закись в состав шихты вводят технический углерод (сажу) в количестве до 0,7%.

Для варки стекла применяются обычные сырьевые материалы. Стекло варят в печах периодического или непрерывного действия с выработкой трубок или капилляров. Температурный режим варки стекла в печи периодического действия: варка стекла при 1420°С; осветление стекломассы при 1470°С; выработка изделий при 1380-1420°С; Конкретные примеры составов предлагаемых стекол представлены в табл. 1, мас.%.

Свойства предлагаемых и известных стекол приведены в табл. 2.

Из табл. 2 видно, что заявляемые стекла обладают лучшим сочетанием свойств по сравнению с прототипом: более высокой TK-IOO, более низкой температурой заварки. Основное достоинство предлагаемых стекол - хорошее согласование со сплавами контакт-детапей. Для надежной работы спаев желательно иметь в них напряжения сжатия. При этом в бусинковом спае знаки осевых и тангенциальных напряжений совпадают, т. е. в предлагаемых стеклах две из трех составляющих напряжений будут сжимаю5 щими, В известном стекле преобладают напряжения растяжения, чего в спаях следует избегать.

Приведенные компоненты составов, а также их соотношения являются необходи-10 мыми и достаточными для обеспечения требуемых свойств стекла. Увеличение в составе стекла окислов МеаО и МеО за счет SI02 приводит к тому, что напряжения сжатия в спаях меняют знак (становятся растя15 гивающими), что неприемлемо.

Уменьшение Ме20 и МеО за счет других окислов увеличит сжимающие напряжения в спаях, однако повысит температуру заварки и снизит (при уменьшении МеО) Тк-юо

20 стекла.

Окись алюминия оказывает резко выраженное влияние на кристаллизационную способность стекол. Снижение А120з до значений менее 3,5 мас,% сильно повышает

25 кристаллизационную способность стекол, что делает их непригодными для практического применения. Увеличение оксида алюминия выше 5,1% существенно повышает вязкость стекла, снижает TK-IOO ниже допу30 стимых пределов. Присутьгпие в ряде стекол В20з позволяет получить стекла, сочетающие минимальные температуры заварки с максимально высокими Тк-юо. Количества В20з менее 1,2% мало сказываются

35 на свойствах стекла, а количества В20з более 7% делают стекла очень короткими и создают проблемы с селективной летучестью компонентов.

Количество фтора более 0,2% неприем40 лимы по экологическим соотношениям, а введение F менее 0,05% создает сложности с осветлением.

Таким образом, приведенные выше соотношения оксидов являются необходим«и45 ми и достаточными для получения стекла с заявленными свойствами.

Назначение предлагаемых стекол - производство капилляров для герконов и геза- конов.

50 Внедрение данного состава стекла в приборы позволит повысить их надежность и увеличить срок наработки на. отказ и облегчить условия работы заварочного оборудования.

55 Формула изобретения

1. Стекло для заварки приборов электронной техники, включающее SI02. , Ре20з, ВаО, LiaO, Na20, по крайней мере два оксида из группы: MgO, CaO, SrO. отличающееся тем, что с целью обеспечения

напряжений сжатия в спаях со сплавами 52 Н-ВИ,47 НД. 50 Н-МВ, 40 КНБ, снижения, температуры заварки и повышения TK-ioo, оно дополнительно содержит Р при следующем соотношении компонентов, мас,%:

SI0260-72,0

А 20з3,5-5.1

РезОз3,0-4,0

,4-7,3

,2 3,2

NaaO9,5- 12.8

по крайней мере два

оксида из группы

MgO, CaO, SrO 1,2-4,5

F 0,05-0,2.

2. Стекло по п. 1.отличающееся тем, что оно дополнительно содержит В20з 1,2-7%.

/ Т а б л и ц а 1

Сущность изобретения стекло содержит, мас.% 60-72 SI02,1 3,5-5,1 AfeOi, 3-4 Ре20з; 4,4-7,3% ВаО; 2,2-3,2 Li20; 9,5- 12,8% Na20, по крайней мере два оксида из группы: оксид магния, оксид кальция, оксид стронция 1,2-4,5% MgO, CaO, SrO, 0,05-0,2 F| Характеристики стекла1 температура заварки 920-960°СТК1оо 19б-254°С, в спаях со сплавами 52Н-ВИ, 47 НД, 50Н-МВ, 40 КНБ обеспечиваются напряжения сжатия. 2 табл.

Таблица2