Способ изготовления герметизированного токоввода

 

Сущность изобретения: токопроводящие элементы нанесены на боковую поверхность керамического стержня, который размещают в отверстии фланца, а герметизацию отверстия расплавом стеклопорошка состава, мас.%: РЬО 56-58, ZnO 14,0-15,5, ВаОз 14-17, Си20з 5,5-8,0, Si02 3-4, А120з 1,5-3,5 в атмосфере паров состава, мас.%: SiCU 38-49, CuCIa 31-34, Н20 20-28 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ДЫ 1767585 А1 (51)5 Н 01 1 23/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

II «p«

I« I

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Чг»

l I.

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ (21) 4773657/21 (22) 25,12.89 (46) 07,10,92. Бюл. N. 37 (71) Казанский химико-технологический институт им,С,M,Êèðîâà и Казанский научноисследовательский институт радиоэлектроники (72) Е.B. Колпаков, О, С, Сироткин, П.П. Бучинский и Н.Н.Волкова (56) Заявка Японии М 60-117760, кл. Н 01 L 23/46, опублик.

25.06,85.

Авторское свидетельство СССР

М 549438, кл. С 03 С 27/04.

В 23 К 1/20, 1977, Изобретение относится к способу изготовления токопроводящих элементов радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) и может быть использовано в радиоэлектронной промышленности.

Применяемые в настоящее время способы изготовления токопроводящих элементов реализуются в виде единичных или групповых герметизированных токовводов, как металлостеклянных, так и металлокерамических (Любимов М.Л. Спаи металлов со . стеклом. М.:Энергия, 1968). Однако данные конструкции имеют значительные массогабаритные характеристики при ограниченном количестве точек контакта и высокую

СТОИМОСТЬ.

Наиболее перспективным направлением решения проблемы является способ изготовления герметизированного токоввода путем герметизации керамического стерж(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГЕPMETI

ЗИРОВАННОГО ТОКОВВОДА (57) Сущность изобретения: токопроводящие элементы нанесены на боковую поверхность керамического стержня, который размещают в отверстии фланца, а герметизацию отверстия расплавом стеклопорошка состава, мас.%. Pb0 56 58, 2пО 14,0 15,5, В20з 14 — 17, СщОз 5,5 — 8,0, SION 3 — 4, А!20з

1,5 — 3,5 в атмосфере паров состава, мас.%:

SiCI4 38-49, Си С!2 31 — 34, Н20 20-28. 2 табл. ня с полосковой металлизацией в металлическом корпусе.

Известен способ изготовления r ерметизированного токоввода путем формирования слоя из сплава Mo — Мп с последующим нанесением изолирующего слоя из сплава

B — Ni на поверхности керамического стерж- ня с последующей пайкой в корпусе сплавом Sn — Pb (1), Ж

Однако реализовать этот способ можно,00 только при использовании в качестве мате-,Ql риала корпуса ковара или сплава, содержащего 42% Ni. Даннои технологии присущи ) И сложность, многостадийность, необходимость подбора компонентов сплавов для металл изации и изоляции по физико-механйческим характеристикам (вязкость, растекаемость, КЛТР), исключающих взаимную миграцию проводящего слоя (Mo — Мп) в изоляционный (B — Ni) (Топфер М, 1767585

Микроэлектроника толстых пленок. М.:Мир, 1973).

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ изготовления герметизированного токоввода, включающий размещение токопроводящего элемента в отверстии фланца, заполнение полости отверстия стеклопорошком состава, мас. :

SION . 2,1+ 0,5

ВгОз 8,8+ 1

А!гОз 0,8+ 0,8

ZnO 12+ 1

ВаО 1,7+ 0,5

PbO 77,6+ 2, расплавление стеклопорошка, выдержку и охлаждение до герметизации токоввода, причем в качестве токопроводящего элемента используют металлический стержень

j2), Недостатком известного способа является невозможность обеспечения герметичности токоввода при большом числе пр оводников.

Цель достигается тем, что по способу изготовления ге рметизированного токоввода, включающему размещение токопроводящего элемента в отверстии фланца, заполнение полости отверстия стеклопорошком, расплавление стеклопорошка, выдержку и охлаждение до герметизации токоввода, в качестве токопроводящего элемента используют керамический стержень на боковую поверхность которого вдоль образующих нанесены полосковые проводники, стеклопорошок выбирают состава, мас. :

Pb0 56-58

Zn0 14,0-15,5

ВгОз 14-17

СщОз 5,5-8,0

Я! Ог

АНОз 1,5 — 3,5, а выдержку осуществляют не более 15 мин в атмосфере паров состава, мас, ;

S l C I4 38-49

CuCI4 31 — 34

НгО 20-28, Керамические стержни, на боковую поверхность которых вдоль образующих нанесены полосковые проводники, в качестве токопроводящих элементов ранее не использовались, а применялись в качестве пассивной части гибридных интегральных схем.

Стеклопорошок состава, мас, о ;

$10г 3 — 4

Pb0 56 — 58

ВгОз 14-17

А!гОз 1,5-3,5

Сог0 5,5-6,0

ZnO 14,0-15,5 описан в АУЭ0.027.056,ТУ.

Пример 1. Герметизированный токо5 ввод изготавливают путем размещения токопроводящего элемента в отверстии фланца, в качестве токопроводящего элемента используют керамические стержни из материала ВК 94 — 1 (60х15) с полосковыми

10 проводниками,(ширина проводника 100 мкм, расстояние между проводниками 200 мкм, количество проводников 100 шт.), Фланец изготовлен из титана марки ВТ-1,0, Нанесениее стеклопорош ка, мас, о :

15 SION 3

Pb0 56

ВгОз 14

А)гОз 3,5

Си20 8

20 ZnO 15,5 на токопроводящий элемент и в отверстие фланца ведут методом трафаретной печати, а после их соединения проводят выдержку при температуре плавления стеклопорошка

25 (500 С) в атмосфере паров, мас. :

SIC4 38

CuClg 34

Нгс 28

Перевод SICI4, CuClz в парообразное со30 стояние осуществляют распылением этих соединений с последующей подачей в зону оплавления стеклопорошка.

Время обработки составляет 15 мин.

После термообработки ведут охлаждение до

35 комнатной температуры. Составы компонентов парогазовой смеси и стеклопорошка указаны в табл.1.

Пример ы 2 — 12 ведут аналогично примеру 1 с изменением соотношения ком40 понентов стеклопорошка и парогазовой смеси (см,табл. 1). Результаты испытаний герметизированных токовводов приведены в табл. 2.

Испытания токоввода на герметичность

45 проведены согласно ОСТ 4 ГО 073,212-85

"Микросборки корпусные" ОТУ. Испытания на гидролитическую стойкость проведены согласно ГОСТ 10134-82. Испытания на проверку сопротивления изоляции прово50 дили согласно ГОСТ В 21269-75, Таким образом, заявляемый способ позволяет получить токоввод с герметичностью, в 2 — 3 раза превышающей аналогичный показатель прототипа, при

55 большем числе проводников(до 100), сопротивлением изоляции 5,9 10 ОМ, гидролити1о ческой стойкостью 1 класс, Формула изобретения

Способ изготовления герметиэированного токоввода, включающий размещение

1767585

Pb — 56,0 — 58,0;

2пΠ— 14,0 — 15,5;

В203 — 14,0 — 17,0;

Cuz0 — 5,5 — 8,0;

Si 02 — 3,0 — 4,0;

А!2 03 — 1,5 — 3,5, а выдержку осуществляют не более 15 мин в атмосфере паров состава, мас,7;:

SiCI4 — 38 — 49;

CuClz — 31 — 34;

Н20 — 20-28. токопроводящего элемента в отверстие фланца, заполнение полости отверстия стеклопорошком, расплавление стеклопорошка, выдержку и охлаждение до герметизации токоввода, отличающийся тем, что, с целью повышения герметичности при большем числе проводников, в качестве токопроводящего элемента используют керамический стержень, на боковую поверхность которого вдоль образующих нанесены полосковые проводники, стеклопорошок выбирают состава, мас.7;:

Составы парогазовой смеси и стеклопорошков

Таблица 1

Парогазовая смесь, мас.Ф> состав

l.!. ) Стеклопорошок, мас.

0203

r А1 203 Си 20

3,5 8 ° О

2 3 Состав

Компонент 1

SiOq I bO

SiC1 38

42 49 1

3,0 56

4,0 58

15,5

СиС1

34 33 31 2

28 25 20

1,5

5,5

14,0 но

Табли а 2

Время обработки парогазовой смесью, мин

Состав парогавовой смеси

Состав стеклопорошка

Количество Герметичность, Удельное объемпроводников, Нэ Па с ное сопротивле" шт. х ние, хх Ом см

Класс гидролитической стойкости, ххх

100

100

100

100

100

1

3

2

100

100

100

100

100

По прототипу СЦ 84-1

СЦ 84-1

1О0 х - 5,6 10 мэ Па с согласно ОСТ » ГО 073 212-85 хх - не менее 100 йом согласно ГЕО 364 012 ТУ

xxx - 1 класс согласно АУЭО 027 056 ТУ

Составитель Е,Колпаков

Техред М.Моргентал Корректор Н,Ревская

Редактор

Заказ 3553 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101

12,6 10

12,7 10

1г 1о-"

11,8 10

»,9 10

1г 10

» ° 7 10

11,4 1О

12 >1 ° 10

1 1,8 10

»,9 1О

1г 1а

11>3 10

8>7 ° 10

6;1 1О" б,г 10"

5,9 10"

5,7 ° 10

10 1о

5,8 10"

5,9 10

5,67 10

6,0 10

5,7 10

5 ° 8 10

5,8 10"

6,2 10

2>0 10"