Фритта Советский патент 1979 года по МПК C04B37/02 C03C3/04 

Изобретение относится к электронике, радиоэлектронике, машиностроению, приборостроению и другим облас тям техники, где используются вакуумноплотные спаи корундовой керамики и сапфира с металлсм. Известна паста для соединения корундовой керамики с сапфиром, в кото рую входят компоненты (в вес.%) SiOj 21-38,8, МпО 57,5-26, Ае„О.12-35, 2-0,1, Ср О 7-0,05 CUgO 0,05-0,15 EI. Однако эти пасты имеют высокую температуру вжигания (14рО-1650С) , из-за чего невозможно совместить процесс вжигания пасты непосредствен но с технологическим процессом пайки или сварки керамики с металлом. Кроме того, в ряде случаев, например, при соединении металлов с тонкими (0,5-1 мм) керамическими пластинамиподложками, использование таких паст не приемлемо, так как их высокотемпе ратурное вжигание приводит к коробЛе нию. Наиболее близким к предложенному является состав фритты, включающий (в вес.%) SiO 38-52, 3-7, 1-4, СаО 10-16, Mgro 0,1-4, МпО 20-31, Na,,O 3-10, KjjO 1-3, АО 1-4, 5-12, Г 3-7 2. КТР указанной фритты порядка 10010 не обеспечивает соединение корундовой кер,аьшки или сапфира с металлом. Цель изобретения - получение спая корундовой керамики и сапфира с металлом при совмещении вжигания с пайкой или сваркой диэлектрика с металлом, что значительно упрощает и сокращает технологический процесс изготовления металло-керамического узла в целом. Достигается это тем, что состав содержит (в BGC.%) SiO 35-46, 20-48, CaFj 2-8, йе„О, . 2-7, МпО 3-14, 1-4, BjOg 1-5, К„О Ре,0з О5-ЗГотовят шихту из окислов или компонентов, обеспечивающих получение в процессе обжига следующих ингредиентов, вес, %: SiOi 40, МпО 32, . 4, FejOg 2, Вд.Од 3, КдО 12, 3, CaFg (состав С-11). Шихту варят при 1400-1450 0 в любой газовой атмосфере в течение 1-2 . После охлаждения стекло иэ.--1ельчают до удельной поверхности / ft Л f in С .ГЧ... Э ..о где зерна 3 мк

составляют не менее 80%. Полученный порошок смешивают с органической связкой и наносят на поверхность диэлектрика {на поверхность керамики или сапфира) методами, известными в керамической технологии: пульверизацией, кисточкой, органической пленкой и т.д. Толщина нанесенного слоя составляет 10-30 мк.

Соединение диэлектрика с мет;1ллом производят методом термокомпрессионной сварки (или пайкой под давлением)

при 1050°с. При этом совмещается процесс вжигания пасты в поверхность диэлектрика с процессом непосредственного соединения керамики с металлом.

Составы стеклоприпо.я и некоторые физико-химические свойства приведены в таблице. Граничные значения компонентов, а также их промежуточные соотношения обеспечивают получение свойств со стабильными характеристиками.

Металлокерамические узлы медькорундовая керамика А-995 (ACjOj 5.99,9 вес.%), полученные методом термокомпрессионной сварки с использованием данного состава, имею повышенную механическую прочность на отрыв, превышающую примерно в 2,5 раза прочность аналогичных узлов, в которых паста не использовалась. При этом керамические пластины не коробятся, сохраняют свои исходные геометрические размеры. Достаточно высокий коэффициент линейного расширения стеклоприпоя { вО-Ю 1/t) , обеспечивает надежное соединение корундового диэлектрика с металлс1ми, имеющими высокий ТКЛР например, с медью о Все это подтверждает достаточно высокую эффективность найденного технического решения.

Формула изобретения

Фритта, включающая SiO , MnD, , KgO, BgOj, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью обес печения.соединения корундовой керамики и сапфира с металлом при совмещении процессов вжигания и пайки, она дополнительно содержит , Са р2 при следующем соотношении компонентов, вес . %:

35-46 2-7

20-48 0,5-3 8-14 1-5 1-4 2-8 .

Источники информации, принятые, во внимание при экспертизе

2„ Авторское свидетельство СССР № 383700, кл. С 03 С 7/06, 1971.