Эмаль Советский патент 1981 года по МПК C03C7/00 C03C3/10 

1 .

Изобретение относится к, эмалям,, используемым для спаивания деталей или герметизации полупроводниковых приборов микроэлсктронной и радиотехнической промышленности.

Известна эмаль 1, включающая, вес.%:

30-55

PiOf 1-5

LiiO 1-5

К 1-5 Ь5

SrO 1-10

ZnCI-j 2-10

CdF,,

10-30

PdFo

ПО крайней мере один фторид

из группы U i F,

NaF, KF, CrF,

RbF1-5.

Эта эмаль имеет высокий КЛТР (110-140)- 10, что ограничивает применение состава для спаивания с материалами с сильно отличающимися значениями КПТР.

Наиболее близкий к предлагаемому состав 2 эмали, включающий, вес.%

РаОг45-70

Li,61-5

N32О1-5

0,1-5

0,1-5 10-30

0,1-5

0,1-7 1-10 1-10;

Недостатком состава является низкая химическая устойчивость и повы0шенные значения коэффициента линейного термического расширения, что ограничивает применение данного состава для спаивания материалов с сильно отличающимися значениями КЛТР и ко5торые впоследствии будут работать в обыкновенных условиях.

Цел. изобретения - повышение химической устойчивости.

Поставленная цель достигается тем, 0 что эмаль, включающая P, ij О. N32.0, А12.0з, РЬО, LiF, NaF дополнительно содержит ZrOi, FeO, SrO , при следующем соотношении компонентов, масс.%: 32-50; Li О 2-10,

5 МааО 1-3; SrO 1-10; ле.Оэ 0,5-8/ РЬО 10-25; LiF 1-9; NaF 1-8; ZrO 1-7; Те02 0,5-б1

Шихта для варки эмали содержит химические реактивы марок-Ч и ЧДА в следующих количествах, масс.%: МН4НгР04 51,84-81,00; , 4,9424,72J 1,71-5,14; SrCO, 1,4 14,20; Afa-O, 0,60-8,2; PbO 10,225,51,- LIF 1,03-9,18;- NaF 1,03-8, ZrOz 1,02-7,14,- TeO-j, 0,51-6,12. Варку эмали производят при 900° с выдаржкой 0,5ч, Для спаивания д таЛей использовано несколько метод приготовления стеклоприпойной эмал 1.Полученную эмалевую фритту д бят до размеров частиц не более 0,5 мм, затем размалывают в среде изопропилово1о спирта до размеров частиц не более 10 мкм (суспензия держит стекла 40-50%). Получ енная суспензия наносится на спаеваемые детали при помощи кисточки или ины спобом, затем подвергается предварительному спеканию с последующим сбором детали и обжигом при температуре спаивания. 2.Готовят стеклянную крошку (2-3 мм), которую помещают между спаезаемыми материалами. Спаивание деталей соответствующего металла с керамикой производится в электрической печи при 400-450°С в течени 5-15 мин с последующим охлаждением 1 ч до температуры размягчения эма ли и изотермической вьдцержкой при этой температуре 2 ч и медленным охлаждением до комнатной температу Эмаль имеет следующие характери Температура варки стекла Дилатометрическая

Расчетный химический состав предлагаемой эмали.

Таблица 1 температура размягчения, С270-300 Температура спаивания, с400-450 Коэффициент линейного термического расширения в интер(85-97). 10 вале 20-250 0, Химическая устойчивость (потери массы при кипячении фритты размером 0,3-0,5 мм в дистиллированной Н аО), масс.% 14,5-20,0 Диэлектрические потери (tg )при 100°С 0,01-0,07 Диэлектрическая проницаемость ( ) при 100°С 7,5-12 Удельное объемное электросопротивление 5,0-1о-. при 100°С, Ом-см -1,2-10 Угол смачивания при , град: относительно керамики 22ХС/ относител1 но ковара Вьщерживают вакуум не хуже, Торц 10 Эмаль рекомендована к использовав качестве спая для соединения ериалов с различными значениями Р, например для спаивания ковас керамикой 22ХС.

Дилатометрическая температура размягчения, С

Температура спаива ни.я, ° С

КЛТР (з интервале 20250°С) , градХимическая стойкость в дистиллированной ti масс.%

Диэлектрические потери (tg (Г ) при 100°С

Диэлектрическая проницаемойть ( g ) при

юо сУдельное электросопротивление при , Ом см

Угол смачивания при (« ), град:

относительно керамики 22ХС

относительно ковара

Вьщер;::ивает вакуум не хуже, Торц

20 25 22 30

15 21 19 25

10 10 10 83361 Формула изобрете аня Эмаль, включающая , Ly), sJ), Д1,10з, РЬО, ZIF, NaF, от л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повыш энн5 химической устойчивости, оьа дополнительно содержит ZrO, FeO, SrO при следующем соотношении компонентов, масс.%1 Pi Од- 32-50 Z i 2.0 2-10. N35.0 1-3 .O 0,5-8 38 РЬО 10-25 ZiF1-9 NaF 1-8 ZrC/. 1-7 .FeO 0,5-6 SrO 1-10 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР 474511, кл. С 03 С 7/00, 1973. 2. Авторское свидетельство СССР № 480661, кл, С 03 С 7/00 1.973.