Паста для металлизации керамики

 

Изобретение относится к изготовлению металлизированной керамики на основе нитрида кремния и может быть использовано в электротехнической промышленности и приборостроении для производства металлокерамических узлов. Цель изобретения - повышение механической прочности спаев керамики из нитрида кремния с металлом при высоких температурах. Паста для металлизации включает стеклофритту системы AIN - Y2U2 - SI02 при следующем соотношении компонентов, мас.%: AIN 8- УаОз 25-40; SiOa 51-65 и тугоплавкий металл-вольфрам при соотношении компонентов , мас.%:- вольфрам 7С-80;фритта i 20-30. Пасту вжигают при в среде азота. Механическая прочность спаев керамики с металлом при сдвиге медным припоем составляет при 20°С 100-115 МПа, при 500°С 65-70 МПа, 1 табл. сл с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 04 В 41/88

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4753665/33 (22) 30. 10. 89 (46) 07.12.91. Бюл. М 45 (71) Ленинградский технологический институт им.Ленсовета (72) Ю.В.Васильев, Л.В.Козловский и

Е,А. Мелехина (53) 666.651(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1433949, кл. С 04 В 41/88, 1986.

Авторское свидетельство СССР

N 1625855, кл. С 04 В 41/88, 1988. (54) ПАСТА ДЛЯ МЕТАЛЛИЗАЦИИ КЕРАМИКИ (57) Изобретение относится к изготовлению металлизированной керамики на основе нитрида кремния и может быть использоваИзобретение относится к изготовлению металлизированной керамики на основе нитрида кремния и может быть использована в электротехнической промышленности и приборостроении для производства металлокерамических узлов.

Цель изобретения — повышение механической прочности спаев керамики из нитрида кремния " металлом при высоких температурах.

Технология получения металлизационной пасты следующая; фритту системы AIN — т гОз — 310г варят в атмосфере азота при

1650 — 1700"С в течение 1 ч, После варки фритту измельчают до прохождения через сито М 063, а затем подвергают помолу в вибрационной мельнице в течение 3 ч. Порошок вольфрама измельчают в вибрационной мельнице в среде этанола до удельной

„, . Ж„„1696412 А1 но в электротехнической промышленности и приборостроении для производства металлокерамических узлов. Цель изобретения — повышение механической прочности спаев керамики из нитрида кремния с металлом при высоких температурах; Паста для металлиэации включает стеклофритту системы AIN — УгОр — SION при следующем соотношении компонентов, мас. $: AIN 8—

12; г03 25 — 40; SION 51 — 65 и тугоплавкий металл — вольфрам при соотношении компонентов, мас. g: вольфрам 70-80;фритта

20 — 30. Пасту вжигаат при 1500"С в среде азота. Механическая прочность спаев керамики с металлом при сдвиге медным припоем составляет при 20 С 100-115 МПа, при

500 С 65 — 70 МПа. 1 табл. о поверхности 5000 см /г. После весовой дозировки компонента пасты производят их смешивание в вибрацион ней мельнице в течение 30 мин, Металлизационную пасту готовят из смеси вольфрама с фритой и 2,5 раствором нитроклетчатки в изоамилацетате, обеспечивающим достижение рабочей консистенции пасты. Смешивание производится в агатовом барабане на валковой мельнице в течение 3 ч, Полученную пасту наносят на поверхность керамики из нитрида кремния слоем

50 — 60 мкм.

Полученное покрытие вжигают в атмосфере азота при 1500 - 20 С в течение 1 ч, Скорость нагрева и охлаждения 20 С/мин.

До 500 С нагрев ведется в вакууме.

После операции вжигания металлизационного покрытия производят нанесение

1696412

Результаты испытаний приведены в таблице.

Фо рмул а и зоб рете н и я

Г

Состав пасты,мас.е

Химический состав адгезионной добавки, мас,З

Механическая прочность спаев при сдвиге„ МПа

20 С 500 С !

Si0<

Ад г.ез ионная добавка

52

63

51

100 20

110+15

110 15

105е) ã-, 110+.20

115 25

70Ы 5

65+10

70+ 10

65 10

7Gz15

65+10

,2

1G

Ф 1

ЕЕО

38

2G

Составитегь Н.Соболева

1expep, M.Moðreíòan Корректор М,Пожо

Редактор С.Пекарь

Заказ 4273 Тираж Г одпAснс;е

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и сггкрытиям при ГК11Т СССР 113005, Москва. Ж-35, Раушская наб 4/5

Производстве н но издател ьГКИЙ комоиг! BT Патент, г. Ужгород, v!1. Га г pi4!!a, i 01 слоя гальвани;еского никеля толщиной 57мкм.

Для определения механической прочности спаев при сдвиге применяют пластины керамики из нитрида кремния толщиной до

2 мм, Носпе вжигания на поверхности пластины металлизационного покрытия и нанесения слоя гальвaничeского никеля ее паяют с пластиной из никеля толщиной до 2 мм с помощью медного припоя —:îæöèóîö 50 мкм.

Пайку проводят в атмосфере водорода, время пайки при 1090-1100ОC составляет 60120 с, нагрев и охлаждение производят со скоростью 20 С/мин. Испытание механической прочности спаев при сдвиге производят при 20 С на установке МР-О,5-1, а при

500оС 1-1Р З02

5 Паста для металлизации керамики, включающая 70-80% мас,% тугоплавкого металла

20-30 мас.Я, стеклофритты, содержащий

Sly, YzGguAlN,отличающаяся тем, что, с целью повышения механической проч10 ности спаев керамики из нитрида кремния с металлом при высоких температурах, в качестве тугоплавкого металла паста содержит вольфрам, а фритта — указанные компоненты в следующем количестве„мас.%:

1 > S102 51 — 65

У2Оз 25-40

AlN 8.— 1