Припой для пайки керамики с керамикой и металлом

 

ОП MCAHHE

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ . СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Севетскик

Социалмстическик

Ресяубяик

««956202 (61) Дополнительное к авт. санд-ву (22)Заявлено 20.10.80 (21) 2996098/25 27 (5()М. Кл.

В 23 " 35/30 с присоединением заявки М— (23) Приоритет

Рку4врстеенвьй квмктвт

СССР яо 4елам вэееретенкк к открытки

Опубликовано 07.09.82. Бюллетень М 33 (53) УДК 621 791.

° 3(088.8) Дата опубликования описания 07.09.82 (72) Авторы изобретения

В.А. Пономарев, В.С. Хозиков В.Н. Бринза и В.П. Завитневич (71 ) Зая китель (54 ) ПРИПО" ДЛЯ ПА"КИ КЕРАМИКИ С КЕРАИИКО"

И ИЕТАПЛОИ

Изобретение относится к электронной, радиоэлектронной и электротехнической промышленности и может быть использовано при пайке керамики с металлом, а также керамики с керамикой .

Известен припой для соединения керамики с керамикой или металлом, состоящий из слоев расплавленного металла - ковара и промежуточного слоя из медно-молибденового сплава (1j.

Недостатками этого припоя являются высокая температура пайки (1300оС), относительно низкие пластические свойства после расплавления коварного слоя и неудовлетворительная смачиваемость с покрытием из молибденомарганцевой пасты. Это затрудняет проведение пайки керамик, металлизированных такими пастами, а также не позволяет одновременно использовать припой в качестве конструкционного материала, где предусмотрены переги2 бы припоя после операции пайки, например, в качестве рамок полупроводниковых приборов. Кроме того, высокая температура пайки затрудняет получение соединений с низкотемпературной керамикой (например, форстеритовой) и металлами (например, железо-никелевыми сплавами).

Целью изобретения является повышение пластичности и смачивающей способйости припоя.

Поставленная цель достигается тем, что припой, состоящий из наружного

15 слоя, расплавляющегося при пайке, и внутреннего слоя, нерасплавляющегося при пайке и содержащего медь, .молибден, содержит в качестве наружного слоя медь, а внутренний слой дополнительно содержит никель, марганец, кобальт при следующем соотношении компонентов, вес.Ф: медь 25-30; никель 2-4; марганец 0,3-1,7; кобальт ,0.3-0,7, молибден остальное.

При этом соотношение толщин внут-, реннего и наружного слоев составляет

90:10 - 98 2.

Наличие медного слоя позволяет снизить температуру пайки, а добавки в медно-молибденовый сплав никеля, марганца и кобальта позволяет улучшить смачиваемость покрытия из медномолибденовой пасты и повысить пластические свойства припоя.

Оптимальное содержание добавок никеля, марганца и кобальта составляет 3,0; 1,0; 0,5 вес.3 соответственно, а соотношение слоев в припое медь псевдосплав-медь как 3; 94; 33 Уве" личение содержания никеля, марганца, кобальта более 4,0; 1,7 и 0,7 вес,Ф соответственно не приводит к улучшению характеристик паяного соединения, То же происходит и при увеличении толщины покрытия меди более 104 от общей толщины припоя. Снижение до.бавок никеля, марганца и кобальта менее 2,0:0,3:0,3 вес.Ф соответственно резко уменьшает пластические свойства и смачиваемость припоя, а снижение покрытия менее 2> от толщины припоя значительно снижает прочность паяного соединения.

202 4

Пример. Для изготовления ма териала было получено три состава сердечника толщиной 1,5 мм из молибдено-медного сплава содержащего, вес.3: медь 25; 38; 50, никель 2; 3;

4, марганец 0,3; 1;0; 1,7, кобальт

0,3; 0,5; 0,7, а также содержанием молибдена, составляющим дополнительно до 1004 в каждом составе. Полу1в ченные образцы методом холодного пла.кирования покрывали медной фольгой с исходной толщиной 45 мкм. Кроме того, образцы с содержанием меди, никеля, марганца и кобальта, вес.В:

15 38; 3; 1,0 и 0,5 соответственно покрывали медной фольгой с исходной толщиной 15 и 80 мкм. Плакированные образцы прокатывали до толщины

0,3 мм, отжигали в среде водорода ф по режиму 900 С 30 мин и затем проводили пайку колец из керамики 22ХС, металлизированных молибдено-марганцевой пастой и без металлизации.

Кольца имели внутренний диаметр г 35 мм, внешний - 40 мм и высоту 10 мм.

Пайку проводили в среде водорода по режиму 1100 + 20 С 15 мин. В таблице приведены составы припоя и основ-ные свойства его и паяного соединения.

956202

X. и

X

>Я

rg с

S

Э

\.3

5l о

С3 м

С,< о о о о

IX

Э о

X а

C а

tg o m

X m Iс о о э

X>S X э о

IXm 3<

S г

X

Ф

tg с о р о л

Щ О о

<л<

C) л о о л

<с< м

< о! >

r X>S

0m 0

X <- IX

rg

>х с4 о х х

Х

tg L а! Y

О

<>3 S

X с а< ц а

<5 Э х!

I.

1 !

1

1 !

I !

1

I5 с

О

X х о

С:

1

Э

Э х

tr3

Э а

tg

1 !

l аА л

an аА о

Ф X

О. Х

lg N и х!

<3 <>3 о

m 1

C)

<Х о к

Э

<;

О о s с х

>х я r5

<- с

Q tg

s

>х 33

О Е х а!

>Я о

S

О. с!

Э

C о

Ian л

C) и а л л

-3 -5

О

X C а О

Э <

5:

И о m

Х Iz e

S S

<-. <о э а х о

m О

m o о Э о с

О. с

X а z

53 >z

z 0

1 и Y

ФФ

1 - <5

1 Э Cl

4 X Э х

< u о

К

1 rg

C О

1 <.3 6» .о

1 Э

z 0

X L э о

I <>3 Nl

I t5 0

< a а !

I

1 X

1 X

1 Ф

1 г !

I r5

X

I а

I C

< %>X

< Э З о.

Э э о

IО

О () 5 ьI

1 >X X о х

C Э о х

Э о

X л

<;

1о

СР

IL о

Ц о

I

1 I о

I о

X о

<1:л>

I 3(.м о

<Л л о

an л л л о о

X о ам м л о о л л

В л с о tg Э

Ф Ф

m с

C о

Ф

tg

Iv о (>

> ао о м лл

Ф 00 сч м

CO м

X S

О 1 О Х с 1 <Э

o X

1 1

1 I I

< 1

>х 1 X х >z

Оае< О хо аос

C <- О

\! 1

1 I

I <

О

I X. 1 ! 1

< I ! I

\Л! 1

1 I

О

<) I

1 I с

Е

I I

М В М Ln о о л

t

I

1

1

1

1

I

I

1

I

I

I

1

1

1

I ! !

z

<5

С с

Ф

Э

Э

Т

X

tg

CL

I»

t5

X о

Ц

z о

K о

z о а

Формула изобретения

Составитель Л. Абросимова

Редактор С. Титова Техред М.Коштура Корректор Г. Решетник

Заказ 6902/17 Тираж 1153 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

° е ° м еааем филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

7 956202

Как видно из таблицы1 предлагаемыйПрипой по своим характеристикам (пластичность, смачиваемость) имеет лучшие показатели, чем известный. Температура пайки предлагаемого припоя на 200оС.ниже температуры пайки известного. Использование припоя позволяет заменить коваровые детали с серебряным покрытием, например в метал- . локерамических узлах СВЧ приборов 1о типа ГИ-76 и ГС-96, что дает возможность сэкономить только в указанных типах приборов около 200 кг серебра в год и сократить приблизительно на

20 трудоемкость сборки прибора за ts счет использования припоя в качестве конструкционного материала. в

1. Припой для пайки керамики с керамикой и металлом, состоящий.из наружного слоя, расплавляемого при пайке,и внутреннего слоя,нерасплавляемого при пайке и содержащего медь,молибден,отличающи йс я тем, что, с целью повышения пластичности и смачивающеи способности припоя, в качестве наружного слоя он содержит медь, а внутренний слой дополнительно содержит никель, марганец, кобальт при следующем соотношении компонентов, вес. ь:

Иедь 25-50

Никель 2-4

Марганец 0,3-1,7

Кобальт 0 3-0,7

Молибден Остальное

2. Припой по и. 1, о т л и ч аю щ и " c я тем, что соотношение толщин внутреннего и наружного слоев составляет 90:10 - 98:2.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 446490, л. С 04 В 37/00, 23.04.73 (прототип).