close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY7500

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
BY (11) 7500
(13) C1
(19)
(46) 2005.12.30
(12)
7
(51) C 03C 8/24, 3/074
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
ЛЕГКОПЛАВКОЕ СТЕКЛО
(21) Номер заявки: a 20030210
(22) 2003.03.10
(43) 2004.09.30
(71) Заявители: Учреждение образования
"Белорусский государственный технологический университет" (BY);
Общество с ограниченной ответственностью "СКТБ ЭлПА" (RU)
(72) Авторы: Рачковская Галина Евтихиевна (BY); Захаревич Галина Борисовна (BY); Поляков Владимир
Борисович (RU); Семенкова Ольга
Степановна (RU); Поляков Александр Владимирович (RU)
(73) Патентообладатели: Учреждение образования "Белорусский государственный
технологический университет" (BY);
Общество с ограниченной ответственностью "СКТБ ЭлПА" (RU)
(56) SU 1567536 A1, 1990.
BY 4395 C1, 2002.
RU 2152909 C2, 2000.
SU 1316986 A1, 1987.
RU 2053211 C1, 1996.
SU 1571011 A1, 1990.
JP 02229738 A, 1990.
JP 02149446 A, 1990.
US 5612261 A, 1997.
BY 7500 C1 2005.12.30
(57)
Легкоплавкое стекло для спаивания, пассивации и герметизации монокристаллического кварца и пьезокварца, включающее Bi2O3, РbО, ZnO, SiO2 и В2O3 при следующем
соотношении компонентов, мас. %:
Bi2O3
24,8-47,0
РbО
33,8-59,3
ZnO
8,3-12,3
SiO2
2,0-2,5
В2О3
5,6-6,8.
Изобретение относится к составам легкоплавких некристаллизующихся стекол и предназначено для спаивания, пассивации и герметизации микросборок и узлов в приборостроении, электронной технике и радиоэлектронике, в частности в качестве спая и герметика
при сборке и монтаже блоков резонаторных кварцевых монометрических (БРКМ).
Блоки резонаторные кварцевые монометрические состоят из измерительного и опорного резонаторов (или только измерительного), заключенных в кварцевый корпус, и предназначены для работы в пьезорезонаторных датчиках избыточного и абсолютного давления.
Интервал рабочих давлений резонатора 0-60 МПа. Интервал рабочих температур от (-40)
до (+80) °С. Резкий перепад рабочих температур резонатора (от минусовых до плюсовых
значений) требует высокой прочности спая монокристаллического кварца и пьезокварца с
легкоплавким стеклом, что достигается за счет согласованности температурных коэффициентов линейного расширения (ТКЛР) спаиваемых материалов. Стекла для спая и герметизации таких блоков должны иметь ТКЛР (110-115)10-7K-1, согласованный с ТКЛР
монокристаллического кварца и пьезокварца.
BY 7500 C1 2005.12.30
Известно стекло для спая и герметика в производстве кварцевых высокотемпературных
термочувствительных резонаторов, которое содержит в мас. %: PbO 80,5-82,5; B2O3 5,57,5; SiO2 0,5-0,9; ZnO 5,0-6,5; Cu2O 1,0-1,5; Bi2O3 1,0-2,5; Co2O3 1,5-3,5 [1]. Недостатком
этого стекла является пониженный ТКЛР, приводящий к трещиноватости спая при минусовых температурах и к ухудшению температурно-частотных характеристик резонатора.
Известно стекло, предлагаемое в качестве герметика, содержащее, мас. %: PbO 72,577,0; B2O3 7,0-11,0; Bi2O3 6,0-12,0; ZnO 1,5-2,5; Tl2О3 1,0-6,0; Nb2O5 0,5-1,3 [2]. Недостатком стекла является содержание в его составе высокотоксичного компонента - оксида таллия, что требует особых условий синтеза стекла.
Наиболее близким к предлагаемому стеклу по технической сущности и достигаемому
результату является стекло, содержащее, мас. %: Bi2O3 60,0-75,0; PbO 16,0-33,0; ZnO 3,0-6,0;
SiO2 1,0-1,5; B2O3 2,0-2,5 [3].
Стекло обладает хорошей адгезионной прочностью и водостойкостью, однако, ТКЛР
стекла выше требуемых значений.
Задачей предполагаемого изобретения является снижение ТКЛР в целях обеспечения
согласованности ТКЛР стекла и спаиваемых материалов и создания прочного спая, позволяющего выдерживать резкий перепад рабочих температур резонатора без его разрушения.
Для решения поставленной задачи предлагается легкоплавкое некристаллизующееся
стекло, включающее Bi2O3, PbO, ZnO, SiO2, B2O3, которое содержит указанные компоненты при следующем соотношении, мас. %: Вi2О3 24,8-47,0; PbO 33,8-59,3; ZnO 8,3-12,3;
SiO2 2,0-2,5; B2O3 5,6-6,8.
Количественное соотношение указанных компонентов в предлагаемом составе легкоплавкого стекла позволяет получить согласованный спай и обеспечить его высокую прочность во всем интервале рабочих температур и тем самым обеспечить стабильность барочастотных характеристик резонатора и длительно сохранить вакуум (старение) в кварцевом изделии, соединенном легкоплавким стеклом.
Из литературных источников стекло для спаивания, пассивации и герметизации микросборок и узлов с данным соотношением компонентов неизвестно и нами предлагается
впервые.
В качестве сырьевых материалов для варки стекла используют оксиды висмута и цинка, свинцовый сурик, борную кислоту и кварцевый песок. Сырьевые материалы взвешивают на технических весах, тщательно перемешивают и просеивают через сито № 0,5.
Приготовленную таким образом шихту для варки стекла засыпают в корундовые тигли и
помещают в силитовую электрическую печь. Варку стекла осуществляют при температуре
850-900 °С с выдержкой при максимальной температуре 30 мин.
Составы и физико-химические свойства предлагаемого легкоплавкого стекла и прототипа представлены в табл. 1 и 2.
Таблица 1
Составы легкоплавких стекол
Содержание компонентов в составах, мас. %
Компоненты
Bi2O3
PbO
ZnO
SiO2
B2O3
1
47,0
33,8
9,0
2,5
6,8
2
24,8
59,3
8,3
2,0
5,6
2
3
30,0
49,5
12,3
2,2
6,0
Прототип [3]
60,0-75,0
16,0-33,0
3,0-6,0
1,0-1,5
2,0-2,5
BY 7500 C1 2005.12.30
Таблица 2
Физико-химические свойства легкоплавких стекол
Показатели
Температура варки, °С
Температура начала размягчения, °С
Температура спаивания, °С
TKJIP, α·107К-1 в интервале температур
20-220 °С
Водоустойчивость (потери массы, %)
Прочность спая (адгезионная) на сдвиг,
МПа
Кристаллизационная способность
в интервале температур 300-600 °С
Составы стекол
3
Прототип [3]
900
900-950
290
260-300
460
480
1
850
270
450
2
900
300
470
115
0,09
110
0,09
115
0,09
120-125
0,09
45
43
45
36-41
нет
нет
нет
не кристаллизуется
Сопоставляя показатели физико-химических свойств предлагаемого стекла и прототипа,
можно заключить, что предлагаемое стекло согласуется по TKJIP с монокристаллическим
кварцем и пьезокварцем и образует прочный, согласованный спай с этими материалами,
который не претерпевает разрушения во всем интервале рабочих температур резонатора.
Высокая адгезионная прочность спая повышает качество и надежность в эксплуатации
БРКМ и всего барочувствительного резонатора в целом. Кроме того, химический состав
предлагаемого стекла не оказывает влияния на барочастотные характеристики и старение
резонатора, обеспечивая их стабильность.
Использование предлагаемого легкоплавкого стекла в качестве спая и герметика в производстве выше названных БРКМ позволило разработать на их основе датчики абсолютного и избыточного давления класса точности до 0,1 %.
Источники информации:
1. Патент РБ 4395, МПК7 С 03С 3/074, С 03С 8/10, С 03С 8/24. - Опубл. 30.03.2002 //
Бюл. № 1. - С. 107.
2. A.с. СССР 1316986, МПК4 С 03С 8/24. - Опубл. 15.06.1987 // Бюл. № 22.
3. А.с. СССР 1567536, МПК5 С 03С 8/10. - Опубл. 30.03.1990 // Бюл. № 20.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
115 Кб
Теги
by7500, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа