Легкоплавкий стеклоцемент Советский патент 1975 года по МПК C03C3/22 

1

Изобретение относится к составам для изготовления кристаллического стекла, в частности к легкоплавкому стеклоцементу, который может найти применение, например, в качестве припоя (покрытия) в полупроводниковой промышленности.

В электронной и других областях техники широкое применение получили ситаллизирующиеся легкоплавкие припоечные стекла (стеклоцементы), способные переходить в стеклокристаллическое состояние либо в процессе расплавления, либо при последующей термообработке при температуре ниже температуры растекания исходного стеклоприпоя.

Известен легкоплавкий стеклоцемент на основе стеклосвязки и наполнителя, например кристаллического кварца.

Ситаллизированная структура такого стеклоцемента обладает большой прочностью, темпер атуростойкостью, допускает перепад в коэффициентах линейного термического расширения у спаиваемых материалов по сравнению с исходным стеклоприпоем. Однако известный стеклоцемент имеет сравнительно высокую температуру плавления и низкое значение коэффициента линейного термического расширения (обычно не выше 100-10- 1/°С). Между тем часто возникает необходимость спаивания стеклоцементом материалов с высокими или резко отличающимися коэффициентами линейного термического расширения.

Цель изобретения - снизить температуру плавления и обеспечить возможность соединения материалов с различными коэффициентами термического расширения. Достигается цель тем, что предлагаемый стеклоцемент содержит 75-85 вес. % стеклосвязки и 15- 25 вес. % наполнителя, причем стеклосвязка имеет состав, вес. %:

РЬО80-82

ВгОз9-11

ZnO5-7

BiaOs4-6.

Способ осуществляют следующим образом. Готовят стеклосвязку, содержащую окись свинца, окись висмута, окись цинка и борный ангидрит. Приготовленную стеклосвязку разА1алывают и просеивают через сито 10.000 отв./см. Затем кристаллический кварц смешивают с полученным порошком, и смесь спекают при температуре деформации исходного стекла.

Полученный таким образом стеклоцемент растирают, просеивают через сито 10000 отв./см и либо прессуют в заготовки требуемой формы и размеров, либо приготовляют суспензию в летучем растворителе, например в этиловом спирте.

Спаянные и герметизированные таким стеклоцементом образцы выдерживают без изменения параметров испытания в течение 30 суток на влажность и термоциклирование в режиме

от -60 до -{-l25i°C. Дефекты в спаях отсутствуют.

Ниже приведены составы стеклосвязки и свойства стеклоцемента со стеклосвязкой приведенного состава.

Предлагаемый стеклоцемент является гетерогенной композицией. Отсутствие дефектов в спаях обусловливается образованием плотной ситаллизированной структуры за счет растворения части и диспергирования основного количества наполнителя в объеме стекла.

Стеклоцемент согласно изобретению имеет низкую температуру плавления (порядка 450°С), обеспечивает спаивание различных материалов (стекло, керамика, металлы), обладающих существенно отличающимися коэффициентами линейного термического расширения.

Предмет изобретения

Легкоплавкий стеклоцемент на основе стеклосвязки и наполнителя, например, кристаллического кварца, отличающийся тем, что, с целью снижения температуры плавления и обеспечения возможности соединения материалов с различными коэффициентами термического расширения, он содержит 75-85 вес. % стеклосвязки и 15-25 вес. % наполнителя, причем стеклосвязка имеет состав, вес. %: РЬО80-82

ВаОз9-11

ZnO5-7

BiaOs4-6.