Паста для металлизации керамики

 

Изобретение относится к изготовлению металлизированной керамики на основе нитрида алюминия и может использовано в электронной, электротехнической промышленности и приборостроении для производства eтaллoкeрамических узлов. Для повьшения механической прочности спаев керамики из нитрида алюминия с металлом при пайке высокотемперат фными припоямз-i и уменьшения толщины переходного слоя в пасту для металлизации керамики из нитрида алюминия, включающую Мо, , SiO и ЬаоОз, вводят нитрид алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.%: 0,9-2,5; SiOl 4,3-6,0; 9 ,0-1 2,0; A1N 0,8- 2,Uj Mo остальное. Предлагаемая паста позволяет получать термостойкие спаи при пайке керамики с металлом высокотемпературным припоем. Механическая прочность спаев при сдвиге составляет 130-140 МПа, спаи сохраняют прочность на уровне 100 МПа после 30 термоциклов 20-600-20 С на воздт е. 1 табл. С

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СООИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (бц q С 04 В 41/88

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4076403/31-33 (22) 05.06.86 (46) 30.10.88. Вюп, М 40 (71) Ленинградский технологический институт им. Ленсовета (72) Ю.В.Васильев, Л.В.Козловский, И.Д.Косаревская и С,A.Миняева (53) 666.651(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ы 1289863, кл. С 04 В 41/88, 1985

Авторское свиде-.åëüñ,во СССР

М 881081, кл . С 04 В 41/88, 1981, (54) ПАСТА ДЛЯ:ЕСТАЛХИЗА11И11 КЕРЛ 1ИКИ (57) Изобретение относится к изготовлению металлизированной керамики на основе нитрида алюминия и может быть использовано в электронной, электротехнической промьпг енности и приборостроении для производства металлоке„„SU„„1433949 А 1 рамических узлов. Для повышения механической прочности спаев керамики из нитрида алюминия с металлом при пайке высокотемпературными припоями и уменьшения толщины переходного слоя в пасту для металлизации керамики из нитрида алюминия, включающую Мо

А1 0, SiO и La,0, вводят нитрид алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.Е: А1 0З 0,9-2,5;

Si0 ", 4,3-6,0, 1.а Оз 9,0-12,0; A1N 0,82,0, Мо остальное. Предлагаемая паста позволяет получать термостойкие спаи при пайке керамики с металлом высокотемпературным припоем. Механи— ческая прочность спаев при сдвиге составляет 130-140 MIIa, спаи сохраняют прочность на уровне 100 ХПа о после 30 термоциклов 20-600-20 С на воздухе. 1 табл.

1433949

Ширина переходлой

Пример зоны, мкм

Б 102

А1И а,О, А1, 03

Мо

I (100 + 15 15+2

100 + !О 13+2

100 + 10 i5+2 !

00 + 15 15+2

140 + 15

140 + 20

130 + !5

130 + 10

70 + 10 40+3

80+ 10

Изобретение относится к изготовлению металлизированной керамики и может быть использовано для производства металлокерамических спаев и узлов в электронной, электротехнической и приборостроительной промышленности.

Цель изобретения — повышение механической прочности спаев керамики иэ нитрида алюминия с металлом при пайке высокотемпературными припоями и уменьшение толщины переходного слоя.

Металлизационное покрытие на поверхности керамики иэ нитрида алюминия получают следующим образом.

Стекло системы La203-A1 0 — SiOgA1N варят в атмосфере азота при 15001550 С в течение 1 ч. После варки стекло измельчают до прохождения через сито Р 063, а затем подвергают помолу в вибрационной мельнице в течение 6 ч. Порошок молибдена измельчают в вибрационной мельнице в среде этанола в течение 60 ч. После весовой дозировки компонентов пасты производят их смешивание в вибфационной мельнице в течение 30 мин. Металлизационную пасту готовят путем смешивания компонентов со связкой в барабане на валковой мельнице в течение 4 ч.

Пасту наносят на деталь из ннтрида алюминия, толщина слоя пасты составляет 50-60 мкм. Покрытие вжигают в атмосфере водорода, формиргаза при

1400-1450 С в течение 30-60 мин. Нао

Химический состав пасты, мас.

18590094308

2 82 10 5 1 4 4 8 1 3

380120125810

4 77 5 12 0 2 5 6 О 2 0

Прототип 80 6,9 4,3 8,8 грев и охлаждение производят со скоростью 20 С/мин.

После операции вжигания металли5 зационного покрытия осуществляют пайку металла с керамикой медным припоем. На приготовленных спаях определяют механическую прочность спая при сдвиге. На аншлифах спаев измеряют ширину переходной зоны.

Данные представлены в таблице.

Предлагаемая паста из нитрида алюминия для металлизации керамики позволяет снизить ширину переходного

15 слоя в два раза и позволяет более чем в 1,5 раза повысить механическую прочность спаев при пайке высокотемпературным припоем, что увеличивает падежность металлокерамичес. к:x спаев.

20 формула и з о б р е т е н и я

Паста для металлнзации керамики, включающая Мо, La.,O,, А1<О> и 810 отличающаяся тем, что, 25 с целью повышения механической прочности спаев керамики из нитрида алюминия с металлами при пайке высокотемпературными припоями и уменьшения толщины переходного слоя, оно допол30 кительно содержит A1N при следующем соотношении компонентов, мас. :

LQnOg 9,0 — 12,0

А1 O 0,9 — 2,5

SiO 4,3 — 6,0

А1К 0,8 — 2,0

Мо Остальное

Механическая прочность спаев при сдвиге, МПа

До термоцикли-) После 30 рования термоциклов 20-600-20 С о, J