Стекло для спаивания с металлом Советский патент 1981 года по МПК C03C3/16 

1

Изобретение относится к технологи спаивания стекла с металлом, применяемой в электронной и радиопромышленности и может быть использовано для герметизации металлостеклянных узлов, изготовленных из алюминия и его сплавов и предлагаемого стекла без применения припоя и специальной обработки поверхности металла.

Известно стекло l , включающее, вес.%: ZnO 33-40-, Р2О5 42-48, 4-7; по крайней мере один окисел из группы ВаО, СаО МдО 0-10 CdO 0-8; В2.О 0-5; -по крайней мере один окисел из группы SiOj, TiO2,2rO2/ А2 Оо, 0-5. . .

Наиболее близким к предлагаемому по составу является стекло 2 , вклчающее, вес. %:

40-47

Pi05

9-15

Ае2.0з

до 1

Na-iO, , ti2O

MgO, CaO, БаО, SiO,

20-30

ZnO, CdOдо 10

TiO2

Однако известные стекла не обеспчивают высокой герметичности спая с металлом-.

Цель изобретения - получение стела с высокими электроизоляционными

свойствами, с высокой химической устойчивостью и герметичностью металлостеклянных спаев.

Указанная цель достигается тем, что стекло для спаивания с металлом дополнительно содержит СиО, СО2О., при следующем содержании компонентов, вес.%:

- Р205-66,0-74,0

o

,5-5,0

ВаО4,0-5,5

9,0-11,0

Na2O 1,0-2,0

6,0-10,0 ZnO

5

0,5-1,.0 CuO

0,5-1,0

Стекло варят в печи с мазутным отоплением в однолитровых кварцевых тиглях при 40 мин, отжигают

0 при .

Шихту составляют из реактивов , марок ч и чда. Для исследования физико-химических свойств стекол образцы отливают в виде штабиков

5 для определения коэффициента термического расширения - в виде дисков для измерения диэлектрических характеристик.

Результаты испытаний показывают,

0 что данные стекла не кристп.илизуются в грсщиентной печи втечение 1ч до и обладают коэффициентом термического расширения (160-163,5)х х10 град в интервале температур 20-250С, температурой размягчения Sle-BZO C и высокими значениями лога рифма удельного электрического сопро тивления при от 8,9 до 9,1 и TK-IOO от 256 до , а также поте-рями веса (й,п ) порошка стекла поспе кипячения в воде в течение 5ч, равными 0,30-0,44% и малыми значениями смачивания 30-45 при 520-580°С на алюминиевых сплавах. При механическом разрушении спая на поверхности алюминиевых сплавов оотается плотный слой стекла ((ез пузырей), показывающий наличие.химического взаимодействия между стеклом и металлом и .то, что прочность сПая стекло-металл выше прочности самого стекла Стекло дает вакуумплотный спай с алюминиевыми сплавами марок АВ, АЛ--9 Д-16, АМЦ. Натекание гелия меньше 1, 0x10 мкм/с. рметичного спая льная предвариповерхности металедставлены состав емого стекла. Таблица 1

Коэффициент термического

расширения

Температура размягчения, Eg р при 200С

tg cf lO при 2ос

и f 10 Гц

g при 20°С и f

Пробивная электрическая

прочность, кВ/мм

Химическая устойчивость

потери веса в (дп),%

Предлагаемое стекло обеспечивает получение герметичного спая с алюминиевыми сплавсши без специальной обработки поверхности металла. Обычно перед спаиванием/ стекол с металлами производится специальная обработка их поверхности, что значительно (на 15-20%) удорожает технологический процесс и приводит к снижению (на 4050%) производительности труда. Кроме того, снижается расход дефицитных металлов и сплавов, содержащих кобальт.

Таблица 2

160,0

316

9,1

27 7,0

24 0,44

Формула изобретения

Схекло для спаивания с металлом, вклю:чающее ВаО, , , ZnO, о т л и ч а ю щ е е. с я тем, что, с целью обеспечения повышенной герметичности металлостеклянных спев, оно дополнительно содержит СиО, , при следующем содержании компонентов, вес.%:

Р,0 66,0-74,0

3,5-5,0

4,0-5,5

9,0-11,0

1,0-2,0

6,0-10,0

0)5-1,0

0,5-1,0

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Патент ФРГ 1496563, кл. 32 b 3/16, опублик. 1972.