Композиция для торцевых контактов керамических монолитных чип-конденсаторов Советский патент 1993 года по МПК C04B41/88 

Изобретение относится к электронной техчике и может быть использовано в производстве керамических монолитных чип- конденсаторов.

Цель изобретения - повышение качества контактов конденсаторов, предназначенных для поверхностного монтажа пайкой двойной волной, и снижение их стоимости. Поставленная цель достигается тем, что композиция для торцевых контактов керамических монолитных чип-конденсаторов, содержащая мелкодисперсные порошки серебра и палладия, дополнительно содержит мелкодисперсный порошок цинк при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Порошок серебра75,0-85.0

Порошок палладия10,0-20,0

Порошок цинка2,0-8,0

Введение цинка обеспечивает достижение поставленной цели, так как цинк образует непрерывный ряд твердых растворов серебро-палладий-цинк, на которых при

волновой пайке не образуется интерметал- лидов палладия и серебра, что обеспечивает повышение качества пайки второй волной. Кроме того, полученное торцевое покрытие не растворяется в припое.

Для экспериментальной проверки изобретения было приготовлено 11 партий композиции с различным содержанием порошков серебра, палладия, цинка (см.п.п. 1-11 таблицы).

Для сравнения была приготовлена партия композиции-прототипа (см.п.12 таблицы).

Для приготовления композиции согласно изобретению использовалось следующее сырье:

Мелкодисперсный порошок серебра Мелкодисперсный порошок палладия Мелкодисперсный порошок цинка

TY6-09-3687-79 ТУ48-15-9-89 ТУ 12601-76

Ё

00

ю

00 00

VI ю

СА)

Затем было приготовлено соответственно 12 партий пасты на основе органического связующего следующего состава, мас.%:

7,3 ТУ6-05-1028-74 25,6 ГОСТ 8728-77 54.9 ТУ 18-16-231-79 11,0 Фармакопейная статья 373 1.2 ТУ6-14-938-79 15,0 (сверх 100%) ГОСТ 2768-84

Изготовление пасты производят по известному технологическому процессу, согласно которому порошки серебра, палладия, а также цинка и органическое связующее загружают в фарфоровый барабан с фарфоровыми шарами и смешивают на волковой мельнице в течение 72-96 часов.

Затем по каждой партии пасты были изготовлены опытные партии конденсаторов типа К10-56 в количестве 4-5 тыс.шт, в каждой партии.

Изготовление керамических монолитных чип-конденсаторов осуществляется по схеме:

-изготовление заготовок,

-обжиг заготовок при температуре 1000- 200°С {в зависимости от типа керамических материалов),

-пол,готовкэ юрцовой поверхности за- iDTOBOK ;,ля металлизации (галтовка),

-металлизация торцовой поверхности заготовок пастой,

-вжигание пасты при температуре 780- 820°С в течение 40-60 минут.

Для определения качества торцевых контактов керамических монолитных чип- конденсаторов проводили измерение фактической емкости (Сфакт), тангенса угла диэлектрических потерь (tg 5) на приборе МЦЕ-17. сопротивления изоляции (РИз) на приборе ТО-6 на 20 образцах от каждой партии конденсаторов.

Степень растворения в припое и наличие интерметаллидов серебра и палладия на поверхности контактов определяли на анш- лифах при увеличении 360х в пяти точках трех образцов от партии.

Результаты измерений электрических параметров конденсаторов и качества торцевых контактов сведены в таблицу.

Как следует из данных, наружные торцевые контакты конденсаторов, изготовленных с использованием изобретения (пп.1-5 таблицы) не растворяются в припое и допускают в отличие от торцевых контактов конденсаторов, изготовленных с использованием

композиции-прототипа (п.п.12) таблицы вторичную пайку. При этом значения элек- . трических параметров (Сфакт.. tg д, ЯИэ.) конденсаторов, торцевые контакты которых

изготовлены с использованием изобретения (п.п. 1-5 таблицы), превосходят нормативные значения и значения электрических параметров конденсаторов, изготовленных с использованием композиции-прототипа

(п.п.12 таблицы).

При отклонении процентного содержания компонентов композиции за пределы заявленного соотношения (п.п.6-11 таблицы) ухудшается качество торцевых

контактов и электрические параметры конденсаторов.

Так, при содержании серебра в композиции 74,0мас.% (п.6 таблицы) температура вжи- гания контакта повышается до 870-880°С,

увеличивается тангенс угла диэлектрических потерь, т.е. ухудшаются технологические свойства пасты, приготовленной с использованием этой композиции и электрические параметры конденсаторов.

При содержании серебра в композиции

больше верхнего предела, указанного в формуле изобретения (п.7 таблицы), температура вжигания снижается до 720-740°С, тангенс угла диэлектрических потерь (tg 5)

увеличивается, Сфакт, уменьшается.

При избытке палладия в композиции (п.9 таблицы) не происходит обслуживания второй волной, т.к. образуются интерметал- лиды палладия и серебра, наблюдаемые под

микроскопом.

При содержании цинка в композиции в недостатке (п,10 таблицы) образуются ин- терметаллиды серебра и палладия, торцевой контакт растворяется в припое.

При содержании цинка в композиции в избытке (п.11 таблицы) образуются корольки (выплавки электрода), снижается значение фактической емкости.

Таким образом, наиболее оптимальными составами согласно изобретению являются композиции по п.п.1-5 таблицы, поскольку положительный эффект достигается строго в заявляемых пределах и не достигается вне их.

Таким образом, использование изобретения по сравнению с прототипом позволяет повысить качество внешних торцовых контактов керамических монолитных чип-конденсаторов, предназначенных для поверхностного

монтажа пайкой двойной волной, практически исключив образование на поверхности торцевых контактов интерметаллидов палладия и серебра, благодаря чему повышается надежность конденсаторов.

Формула изобретения Композиция для торцовых контактов керамических монолитных чип-конденсаторов, содержащая мелкодисперсные порошки серебра и палладия, отличающаяся тем, что. с целью повышения качества контактов конденсаторов, предназначенных для поверхностного монтажа

пайкой двойной волной, и снижения их стоимости, композиция дополнительно содержит мелкодисперсный порошок цинка при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Порошок серебра75,0-85.0

Порошок палладия10,0-20,0

Порошок цинка2.0-8,0

Использование: изобретение относится к электронной технике и может быть использовано в производстве монолитных керамических чип-конденсаторов. Сущность изобретения: композиция для торцовых контактов монолитных чип-конденсаторов содержит, мас.%: 75-85 мелкодисперсного 1 порошка серебра, 10-20 мелкодисперсного порошка палладия и 2-8 мелкодисперсного порошка цинка. 1 табл.