Паста для металлизации керамики

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистнческнх

Республмк

<>833881

О (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 010279 (21) 2721020/29-33 с присоединением заявки Но(23) Приоритет - .

Е5!)М К тэ

С 04 В 41/14

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 300581. Бюллетень Н9 20 (53) УДК 666. 056..3(088.8) Дата опублыкования описания 300581

П.Е.Стесин, В.Н.Зацепина и Е.И.Челноков

1 -, (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ПАСТА ДЛЯ МЕТАЛЛИЗАЦИИ КЕРАМИКИ

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано для металлизации изделий из алюмоксидной керамики.

Известна паста для металлизации на основе молибдена с добавкой TiHg, Cr О и связки изоамилацетата и биндера P1) .

Состав имеет недостаточную адгезию металлизационного покрытия с алюмоксидной керамикой.

Известен также состав на основе молибдена с керамической добавкой

SiOg — Аi 03 - МпО (2).

Недостатком известного состава является недостаточная прочность сцепления металлизационного покрытия с керамикой на тонкостенных изделиях с малой шириной металлиэации.

Наиболее близкая к предлагаемой паста (3)пля металлизации керамики, включающая 80-90 вес.% Мо и 1020 вес.% спеха, содержащий вес.%г

МтΠ— 94,4; SiΠ— 2,76; Мл0

2,35; Сг 03 — 0,49.

Известно, что для металлиэации керамики, не содержащей стеклофазу или содержащей ее недостаточно, в металлизационную композицию необходимо вводить добавки, образующие жидкую фазу при вжигании покрытия, т.е. стеклообразующие добавки.

А в известной пасте высокое содержание окиси алюминия (94,4%) придает добавке свойства керамики ВК-94-1, но не делает ее стеклообразующей, так как содержание двуокиси кремния (5i0 ) в ней составляет всего 2,76%, что приводит к снижению прочности и надежности металлокерамических спаев на тонкостенных изделиях.

Поставленная цель достигается тем, что паста для металлизации керамики, содержащая 80-90 вес.% Мо и

10-20 вес.%. спек, содержащий S10>, МлО и Cr 0, спек содержит указанные компоненты при следующем их соотношении, вес.%:

2О SiOя 48,8-49,2

МпО 41,8-42,2

ОЙ 03 8,8-9,2

Для получения пасты для металлиэации сначала готовят спек. Для этого

25 компоненты спеха перемешивают в Фарфоровом барабане с шарами в течение 56 ч. Шихту обжигают в окислительной среде при 1150 30ОС. Полученный спек измельчают,цо удельной поверхности

8 "10 — 10 см /г. Затем порошок

833881

Т а б л и ц а 1

Предлагаемый состав Mo - Sip - Mnp - С О

Усилие отрыва, Р, кгс 47,5

46к Характер отрыва

49к

Количество от-. казов

50к, 50к: 49,5к

83р более более более более более по ковару 0

5000 5000 5000 5000 5000 и пасте

Уд. нагрузка Р кгс/см

Таблица 2

Иеталлиэация состава Ио - 510< - А1 05 - Mnp

14 20 23 13 18 16

Усилие отрыва, Р, кгс

Характер, отрыва

Количество отказов

Таблица 3

Иеталливаика состава Ио-спек керамики А120 - 510<- наби Сгт 0

33 24 . 28 20 43 35 усилие отрыва, р, кгс

Харак- Холитер ot- чество рыва откавов т

Уд.нагрузка Р, etc/си 180 143 по ко-по. ко-4&0 но ко-по .ко-по 875 67 но пасте вару яару вару вару иова-но ру насте но пасте, 3 новару, голый молибдена 80-90Ъ перемешивают с пороШком спека 10-20% и с органической связкой. Любым из известных способов пасту наносят на поверхность керамики и выжигают в восстановительной среде прн 1300-1400 С при следующем расходе газов: Н .. и — — 300:600 при противо токе сухого Не — 400 л/ч.

Металлизированную керамику присоединяют к ковару припоем ПСр-72 В при 820;й20 C.

Пример 1. Шихту спека состава, вес.Ъ: 510< 49; ИпО 42; Юг О. 9, обжигают в окислительной среде при

1150 С. Полученный спек измельчают до удельной поверхности 8 "10 см /г. и

Для получения пасты для металлизации

10% измельченного спека перемешивают с 90% молибдена и с органической связкой в течение 24 ч. Механическая. прочность полученного спая на разрыв составляет не менее

830 кг/см . Разрыв образцов происходит по ковару и пасте. Анализ спаев показал, что пористость металУд.нагрузка, Р кгс/см 186 285

2 лиэации отсутствует, межзерновое ве1 щество в слое распространено равномерно.

Пример 2. Получение спека осуществляется аналогично примеру 1.

5 Для получения состава 15% измельченного спека перемешивают с 85% молибдена и органической связкой в течение 24 ч. Механическая прочность получаемого спая на разрыв составl0 ляет более 5000 кг/см 2; Разрыв образцов происходит по ховару и пасте., Пример 3. 20% порошка спека перемешивают с 80% порошка МО и органической связкой в течение 24 ч. Neханическая прочность полученного спая на разрыв составляет более 5000 кг/см

При металлизации керамики 22ХС предлагаемым составом граница Ке-Ме значительно развита, при этом адгеэи о .онная добавка частично растворяет зерно корунда.

Результаты испытаний образцов приведены в табл. 1-3.

460 333 560 320 Голый и по 4 пасте

833881

Составитель С. Шахиджанова

Редактор Е.Спиридонова Техрер,Т Маточка Корректор М.Коста

Заказ 3927/35 Тираж 660 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

0 » М»»»

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

Проведенные испытания прочности на разрыв спаев, полученных на основе состава: Мо — 80%, спек (Al<03Mn0 - Si0 - Cr< Оз) — 20% показывают, что усилие отрыва составляет от 5 до 43 кг. Из десяти испытаний образцов у трех усилие отрыва ниже необходимой величины 20 кг, у двух образцов отрыв "голый", т.е. на керамике не остается следов металлизации, что говорит о низкой прочности сцепления металлизационного слоя с керамикой.

Усилие отрыва спаяв на основе заявляемого состава составляет

46-50 кг, отказов по механической прочности нет.

Таким образом, предлагаемый состав позволяет увеличить адгезию металлизационного покрытия к керамике на тонкостенных изделиях с малой шириной металлизации, повысить процент. выхода годных изделий и создавать новые конструкции электронных приборов на основе тонкостенных металлизированных керамических изделий.

Формула изобретения

»

Паста для металлизации керамики, содержащая 80-90 вес.% Мо и 10- .

20 вес.% спека, включающего Si0 „ИпО и Сг 0 отличающаяся тем, что, с целью повышения прочности и надежности металлокерамических спаев на тонкостенных изделиях, спек содержит указанные компоненты при следующем соотношении,вес. %:

Si0 48,8-49,2

ИпО 41,8-42,2

C r

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 200472, кл. С 04 В 41/14.

2. Электронная техника, сер. 6, вып. 5, 1974, с. 25 28.

3. Электронная техника, сер, 6, вып. 5, 1978, с. 105-110.