Паста для металлизации керамики

 

ПАСТА ДЛЯ МЕТАЛЛИЗАЦИИ КЕРАМИКИ, включающей МоО, MnOj, 61 ©2 и соединение жепвза, о т п и ч аю щ а я с я тем, что, с цепью сниж&ния температуры пайки при одновременном обеспечении высокой механичесжой прочности спая, она содержит в качестве соединения жепеэа и допопнитепьно Ni С Р спедукядем соотношении компонентов, мас.%: МоОз85-90 МиО71-3 s; 021-2 ГеСгО42-5 Ni (N03)22-5 (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

»19) (11) 3» у С 04 В 41/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3401 596/29 33 (22) 01.03.82 (46) 30.09.83. Бюп. % 36 (72) В. С. Бопьбасов, А. К. К ривоусова, Г.А.Сидоренко, Л.М. Кормипицын и Г.А Гричанав (71) Институт эпектроники АН Цепоруоской ССР (53) 666,798.2 (088.8) (56) 1. Авторское свидетепьство СССР

М 404818, кп. С 04 В 41/14, 1976.

2. Патент США hh 3058210, кп. 29-272.7, опубпик. 1962.

3. Авторское свиаетепьство СССР

% 668929, кп. С. 04 В 41/14, 1979.

4. Авторское свидетепьство СССР

% 529143, кп. С 04 В 41/14, 1976. (54)(57) ПАСТА ДЛЯ МЕТАЛЛИЗАБИИ

КЕРАМИКИ, вкпючаю»цай МоО, МпО, б» О и соединение железа, о т п и ч аю m а я с я тем, что, с целью снижения температуры пайки при одновременном обеспечении высокой меканической прочности спая, она содержит в качестве соединения жепеэа ГеС О и допопнитепьно

1»» (1» О1 при спедуюшем соотношении компонентов, мас.%:

МоО 85-90

МпО 1-3

5» О 1-2

Fe О» 2««5

H» (»»O>)< 2-5

Изобретение относится к составам паст для металпизацци керамики, используемой в электронной и радиотехнической промышпешюсти, H может быть применено для получения качественfrbrx спаев диэлектрика с металлом при низкотемператур юй пайке (100-700 С).

Соединение д roлектрика с металлом происходит за счет предварительной мэтаплизации по«ерхности диэлектрика пас- ti!3 тами различногс состава, большинство которы х требует ьысокотеМпературного вжигання (порядка 1 300 С) . Но в отдельны х слукях температура пайки не должна превышать 600-700 С, о тогда использование известш х составов паст с высокой температурой вжигания

rr B DoGr»rolK Ho.

Известен состав пасты дпя металлизаrlHH керамики, включаюший МУЗ, B ко- 2а торый с целью сшокеншт температуры вводят добавки — Т4 Н, и С ц О (1J .

Использован.е данной пасгы позволяет снизить тек пературу вжнгания до 10001 100 С, однако orle не может быть при- 25 о менена дпя металлизации изделий с малыми расетояшгями между метал лизацив онными полями в«иду активной составля юшей Тт }};, наличие которой снижает электрическу.о про цвесть изделий, и, кро- 30 ме того, паста не может Gb-ть использо-. вана для пайки низкотемпературными припоями без вжигання метал пизационного покрьi тия.

Известен состав лас-.ы, содержашей

МоО > >! >! (нОт) 2 с добавкой метанола ипи дистйл лирован ной воды ГЯ, Паста не требует в-»игания, позволяет получать про ные соединения металла с о диэлектриком, однако при 600 С она совершенно не сма- и«аегся припоями и поэтому также пе «о всех случаях пригодна для использован >я, Известен также состав пасты Hrr оснс ве МоОу с добавкой скипидара (31. 45

Указанная паста не требует предварительного вжиган «т и обеспечивает смачиванне при пайке низкотемпературнь|ми

»» припоями при 400-600 С, однако бопь1UHHcTBo образцов при пайке пастой дагпно50 го состава обнаруживает на отдельных участках потерю механической прочности, ч o связано с критичностью состав«а к те - нопогическим режимам, причем максимальная механическая прочность соединения не превышает 0,15 кг/мм

Наиболее близкой к предпатаемой я«ляется паста дпя металпизации керамики, содержвшая МсО и доба«ки, 5-1 5 ; М О, 3-1 5 .4 кремнеземсодержашего стекла и

0,5-2,5% оксида железа (4).

Использование известной пасты без вжи

«жигания не обеспечивает удовлетворительного смачивания как низкотемпературными, так и высокотемпературными припоями..Кроме того, паста обеспечивает высокое эпектросопротивление только при достаточно больших расстояниях между металлизационными полосами (0,3-1,5 мм) что связано с распыпяемостью трехокиси молибдена при высокой температуре вжигания, которой требует паста.

Бель изобретения - снижение темпера туры пайки при одновременном обеспечении высокой механической прочности спая спая, а также упрощение процесса.

Поставленная цепь достигается тем, что паста для металпизации керамики, включаюшая МоО>> Мг102> 9102 и соединение железа, содержит в качестве последнего ГеС204 и дополнительно при следуютцем соотношении компонентов, мас..о.

w.

МоО 85 — 90

MnOq 1-3

6 0 1 -2

ГеС20 4 2-5

03)2 2-5

Быбранно.= соотношение компонентов, входя«дик в состав пасты, обеспечивает качественное соединение в процессе низкотемпературной пайки. ,Добавка оксида кремния стабилизирует технологический процесс, уменьшает распыляемость трехоксида молибдена в процессе восстановления, а использование оксидо«марганца улучшает сцепление металлизационного покрытия с керамикой.

Введение железа «виде оксалата и никеля в виде азстнокислой сопи активизирует процесс взаимодействия припоя с метеплизациоцным покрытием, так как в восстановительной среде происходит восстановление этих соединений до металлического порошка со средним размером частиц около 5 MKM. Увеличение их обшей по- х верхности соприкосновения с массой распгивпешюго припоя и обуславливает ловы ше ние проч ности сцеплен ия, Компоненты пасты перед использованием.растирают и смешивают между собой в течение необходимого дпя получения гомогенного остава времени, вязкость обусловливается методом нанесения пасты на керамику (кисточкой, рафаретом, печатью). Пасту наносят на керамическую деталь, подсушивают, производят

1044617

3 сборку узла, причем около мест спая размещают припой.

В табл. 1 приведены составы паст.

Таблица l

Содержа ние компонвнтов, масЛ

Компоненты

3 4

МоОу

МООРА

89

-90

2,5

1,5

1,5

1,5. еС>О4

Ь (ИО )

4,5

4,5

Табли

2050

1,57

1,50

3000

1,59

1,50

2700

21 20

Составитель H. Соболева

Редактор B. Петраш Техред И. айду Корректор И. Ватрушки на

Заказ 7456/20 Тираж 622 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35; Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Во всех составах при приготовлении пасты в качестве связующего использован скипидар.

Исследования свойств паяных образцов проводят на подложках из оксида алюмиУния размером 9 х 9 0,05 мм, которые

6 -10

9 *10

Использование предлагаемой пасты позволит вместо бериллиевой керамики, использовать недорогие материалы, например анодный оксид алюминия, удешеспаиваю с кристаллами полупроводниково го активного элемента размером 10> 10 1 мм. Для пайки используют припой

ПСР 2,5.

Результаты испытаний образцов приведены в таблице 2.!

40 . Вить и упростить технологический про цесс, использовать припои без серебра с широким интервалом плавления (400700 С). !