Стекло Советский патент 1992 года по МПК C03C3/68 C03C8/24 

Изобретение относится к составам бо- росиликатных стекол и может быть использовано в электронной и радиотехнической промышленности для спаев с коваром и аналогичными сплавами, в частности, для изготовления различного типа электросоединителей ЭС (гермовыводов), работоспособных в условиях повышенной влажности с перепадом температур от -253 до +500°С

Известно боросиликатное стекло, содержащее, мае. %: Si02 65,0-69,0; В20з 16,0-19,5; 2,7-3,3; ZnO 4,5-5,5; К20 3,0-5,0; Na20 1,5-2,5; LJ20 0,2-0,8; MnO 0,8- 2,2.

Стекло имеет следующие свойства: температуру деформации 589-595°С, ТКЛР 43-48-10 7 Тк-юо 320-325°С, химстойкость по отношению к воде -11 гидролитический класс. Стекло обладает достаточной легкоплавкостью и требуемым ТКЛ Р, но имеет недостаточно высокое объемное электрическое сопротивление и химическую стойкость по отношению к воде.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является принятое за прототип стекло марки С 66-2, содержащее, мае. % Sid2 58,0-60,0; В20з 3,5-6.5; 1,5-2,5. ВаО 15,5-16,5; Ре20з 0-0,3; СаО 5,5-6,5 Li20 0,6-1,4: К20 4-6,0; МпО 5,5-6,5.

Стекло имеет следующие свойстград

ва: ТКЛР(20-300°С) 66±2-10 7 1

Тк-юо 500°С; Тразмягчения 635±10°С; химстойкость к воде - потеря в весе не более 0,08%, 1-11 гидролитический класс. При удовлетворительных физико-химических свойствах данное стекло имеет повышенный ТКЛР, что препятствует образованию вакуумплотного спая.

Целью изобретения является снижение коэффициента термического расширения, повышение температуры размягчения и Тк-юо

Цель достигается тем, что стекло, включающее Si02, В20з, ВаО, СаО и Ре20з, дополнительно содержит ZnO, SrO, Zr02

СО

С

xi

Os XI

О

MgO, LaaOa, Ce02, Рг20з, NdaOa при следующем соотношении компонентов, мас.%: Si0227,5-34,4

В20з12,4-20,4

,3-13,0

ВаО12,4-23,0

СаО0,1-8,0

Ре20з1,5-4,2

ZnO4,0-10,5

SrO0,1-8,4

Zr023,5-7,2

MgO0,1-6,0

1 а20з0,1-1,0

Ce020,5-1,2

Рг20з0,1-0,25

Nd20s0,1-0,25

Предлагаемое стекло не кристаллизуется в интервале температур 500-1000°С, обладает хорошей адгезией к сплавам: ковар и 47 НД, высокой химической устойчивостью по отношению к воде (I гидролитический класс) и удельным объемным электрическим сопротивлением при повышенных температурах (Тк-юо 575°С), что позволяет получить вакуумплотные термостойкие спаи, устойчивые во влажной атмосфере.

Конкретные составы стекол приведены в табл. 1; физико-химические свойства стекла - в табл.2.

Стекло варили в газовой тигельной печи периодического действия в кварцевых тиглях емкостью 1,0 и 3,0 л при максимальной температуре 1580°С в течение 2-3 ч. Выработку стекла производили в виде гранулята при непосредственной отливке стекла в воду. Высушенный гранулят стекла размалывали в шаровой мельнице до получения

0

5

порошка с удельной поверхностью 5000- 6000 г/см , который применяли для получения стеклотаблеток по общепринятой технологии. Стеклотаблетки различных типоразмеров спаивали с металлической арматурой и получали многоконтактные гермовыводы, которые прошли испытания с положительным результатом. После 5 смен температур от -253 до +500°С образцы имели электрическое сопротивление 103 МоМ и после 14 сут пребывания в камере влаги сохранили вакуумплотность всех термических и механических испытаний.

Формула изобретения

Стекло, включающее 5Ю2, В20з, А120з, ВаО, СаО и Ре20з, отличающееся тем, что, с целью снижения коэффициента тер- мического расширения, повышения температуры размягчения и Тк-юо, оно дополнительно содержит ZnO, SrO, Zr02, MgO, , Се02, РгаОз, Nd203 при следующем соотношении компонентов, мае. %: 5Ю227,5-34,4

В20з12,4-20,4

А 20з5,3-13,0

ВаО12,4-23,0

СаО0,1-8,0

Ре20з1,5-4,2

ZnO4,0-10,5

SrO0,1-8,4

Zr023,5-7,2

MgO0,1-6,0

Э20з0,1-1,0

Ce020,5-1,2

Рг20з0,1-0,25

Nd20s0,1-0,25

Использование: для спаев с коваром и другими сплавами. Сущность изобретения: стекло содержит, мас.%: оксид кремния 27,5-34,4, оксид бора 12,4-20,4, оксид алюминия 5,3-13, оксид бария 12,4-23. оксид цинка 4-10,5, оксид циркония 3,5-7,2, оксид железа 1,5-4,2, оксид стронция 0,1-8,4, ок сид кальция 0,1-8, оксид магния 0,1-6, оксид лантана 0,1-1, оксид церия 0,5-1,2, оксид празеодима 0,1-0,25, оксид неодима 0,1-0,25. Коэффициент термического расширения (48,7-59,4) l/град, температура размягчения 676-694°С, Тк-юо

Компоненты стекла, мас,%

Состав jsi°L Ut°j JA1A°4 Ва° JZn0 ZrCk JFei.°b Ca° . |ME° Sr° Lax°5 |Ce3t |pri.°3 Nd.°A fui°

Т з 6 л и ц а 1

Таблица 2