close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY12549

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2009.10.30
(12)
(51) МПК (2006)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
BY (11) 12549
(13) C1
(19)
C 04B 41/88
СОСТАВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛИЗАЦИОННОЙ ПАСТЫ
ДЛЯ АЛЮМООКСИДНОЙ КЕРАМИКИ
(21) Номер заявки: a 20080080
(22) 2008.01.24
(43) 2008.10.30
(71) Заявитель: Производственное республиканское унитарное предприятие "Завод Транзистор" (BY)
(72) Авторы: Турцевич Аркадий Степанович; Глухманчук Владимир Владимирович; Выговский Станислав
Вячеславович; Добриян Татьяна
Сергеевна; Керенцев Анатолий Федорович; Козюк Викентий Геннадьевич (BY)
(73) Патентообладатель: Производственное
республиканское унитарное предприятие "Завод Транзистор" (BY)
(56) ПРЕСНОВ В.А. и др. Керамика и ее
спаи с металлом в технике. - М.: Атомиздат, 1969. - С. 116.
SU 1289863 A1, 1987.
SU 1435573 A1, 1988.
SU 404818, 1973.
SU 170372, 1965.
SU 1789520 A1, 1993.
SU 247837, 1969.
SU 261965, 1970.
SU 417402, 1974.
BY 12549 C1 2009.10.30
(57)
Состав для получения металлизационной пасты для алюмооксидной керамики, содержащий порошки молибдена и борида молибдена, отличающийся тем, что дополнительно
содержит керамический порошок ВК-94-1 при следующем соотношении компонентов,
мас. %:
порошок молибдена
94,5-79,0
порошок борида молибдена
0,5-1,0
порошок ВК-94-1
5,0-20,0.
Изобретение относится к металлизации керамики, используемой для образования вакуумплотных спаев с металлом, при изготовлении металлокерамических корпусов, применяющихся в электронной промышленности.
Известен состав для получения металлизационной пасты для алюмооксидной керамики [1], содержащий: вольфрам (75,2-81,7 мас. %), марганец (4,0-10,0 мас. %), оксид титана
(3,5-10,0 мас. %), оксид железа или оксид никеля (4,8-9,6 мас. %).
Недостатком такой металлизационной пасты является то, что наличие марганца и оксида титана способствуют снижению температуры вжигания. Однако в результате образования слоя шпинели в поверхностном слое керамики пространство между зернами
вольфрама оказывается незаполненным. В результате этого снижается адгезионная прочность сцепления металлизации с керамикой, что обусловливает низкое качество металлизации, и ухудшается вакуумная плотность металлизированного слоя на керамике.
Известен состав для получения металлизационной пасты для алюмооксидной керамики [2], содержащий: молибден (55 мас. %), марганец (17,5 мас. %), борид молибдена
(23,0 мас. %) и порошковое стекло (4,5 мас. %).
BY 12549 C1 2009.10.30
Повышенное содержание марганца и порошкового стекла (суммарно 22,0 мас. %) позволяет снизить температуру вжигания металлизации. Однако вжигание металлизации на
полуобожженных образцах при температуре более 1500 °С вызывает разложение уже образовавшейся алюмо-марганцевой шпинели Al2O3·MnO и приводит к ослаблению спая и
появлению пор в переходном слое. Это снижает адгезионную прочность сцепления металлизации с керамикой, и существенно ухудшает качество металлизации, а также ухудшает
вакуумную плотность металлизированного слоя.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является состав для получения металлизационной пасты для алюмооксидной керамики [3], содержащий молибден
(62,5 мас. %), марганец (20,0 мас. %) и борид молибдена (17,5 мас. %).
Недостатком такого состава для металлизационной пасты является то, что металлизационная паста, приготовленная на основе данного состава при вжигании металлизации
образует пористый переходной слой между металлизацией и керамикой из-за различия
ТКЛР, что приводит как к снижению адгезионной прочности металлизации к керамике, и,
следовательно, качества металлизации, а также обусловливает низкую вакуумную плотность паяных металлокерамических узлов.
Заявляемое изобретение решает задачу повышения качества металлизации и вакуумной плотности паяных металлокерамических узлов.
Поставленная задача решается тем, что состав для получения металлизационной пасты для алюмооксидной керамики, содержащий порошки молибдена, борида молибдена,
дополнительно содержит керамический порошок ВК-94-1 при следующем соотношении
компонентов, мас. %:
молибден
94,5-79,0
борид молибдена
0,5-1,0
порошок ВК-94-1
5,0-20,0.
Сопоставительный анализ предлагаемого изобретения с прототипом показывает, что
заявленный состав для получения металлизационной пасты для алюмооксидной керамики
отличается от известного тем, что дополнительно содержит керамический порошок ВК94-1, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
молибден
94,5-79,0
борид молибдена
0,5-1,0
порошок ВК-94-1
5,0-20,0.
Использование идентичной или сходной совокупности отличительных признаков для
решения поставленной задачи не обнаружено.
При содержании керамического порошка ВК-94-1 в составе для приготовления металлизационной пасты менее 5,0 мас. %, молибдена более 94,5 мас. %, борида молибдена менее 0,5 мас. % снижается адгезионная прочность металлизации к керамике от 180230 МПа до 50-80 МПа, происходит отслаивание металлизации при термоциклических
воздействиях, что приводит к снижению вакуумной плотности паяных металлокерамических узлов корпуса.
При содержании керамического порошка ВК-94-1 в составе для приготовления металлизационной пасты более 20,0 мас. %, молибдена менее 79,0 мас. %, борида молибдена
более 1,0 мас. % происходит избыточное образование стеклофазы, приводящее к тому, что
межзеренное пространство молибденовой металлизации заполняется диэлектрической
средой, обеспечивая высокую адгезионную прочность сцепления металлизации с керамикой. Однако при этом диэлектрическая среда снижает электропроводность металлизированного слоя и затрудняет процесс последующего осаждения слоя никеля на
молибденовую металлизацию, содержащей на поверхности выделенную стеклофазу. В
результате этого снижается качество никелирования из-за образования несплошностей в
покрытии, что приводит к ухудшению растекания припоя, образованию утяжек припоя и
снижению качества процесса пайки металлокерамических узлов и вакуумной плотности
2
BY 12549 C1 2009.10.30
изделий. Также при повышенном содержании керамического порошка ВК-94-1 и борида
молибдена в составе для приготовления металлизационной пасты снижается качество металлизациии.
Заявляемое изобретение иллюстрируется следующими конкретными примерами. Состав для приготовления металлизационной пасты для алюмооксидной керамики готовили
следующим образом. Использовали порошки с заданной удельной поверхностью S (для
Мо-4500-5500 см2/г, ВК94-1-9000-10000 см2/г и МоВ-5000см2/г) измельчали (помолом) в
шаровых мельницах. При этом для помола использовали барабаны из нержавеющей стали
и твердосплавные шары диаметром 10-15 мм с частотой вращения, равной 115125 об/мин. Помол выполняли в течение 50-70 ч, периодически контролируя удельную
поверхность порошков. После помола порошки просеяли через сито 0045 и сушат при
температуре не более 120 °С в течение 120 мин. Перемешивание порошков производили
шарами из твердого сплава диаметром 20-30 мм при весовом соотношении материала и
шаров 1:1,5 в течение 2 часов. Изготовили металлизационную пасту из смеси состава для
приготовления металлизационной пасты для алюмооксидной керамики с добавлением
биндера. Для получения требуемой консистенции металлизационной пасты на 100 г состава для получения металлизационной пасты для алюмооксидной керамики брали 3035 мл биндера. В нашем примере биндер состоял из поливинилбутираля и терпениола.
Металлизационную пасту наносили на керамические детали, изготовленные согласно
СФНК.88 тПИ-07. После вжигания металлизации проводили осаждение никелевого покрытия, шлифовку торцов керамических деталей алмазными кругами с последующей проверкой сопротивления изоляции. После проведения вышеперечисленных операций, керамические детали использовали для пайки металлокерамических узлов корпуса КТ-97В.
Характеристики составов для приготовления металлизационных паст для алюмооксидной керамики представлены в таблице.
Как видно из таблицы, заявляемый состав для получения металлизационной пасты для
алюмооксидной керамики по сравнению с прототипом имеет следующие преимущества, а
именно:
в 1,36-1,64 раза больше предел прочности при разрыве паянных металлокерамических
образцов;
в 1,14-1,30 раза больше вакуумплотных металлокерамических узлов после пайки;
в 1,11-1,28 раза больше вакуумплотных металлокерамических узлов после термоударов.
Характеристика составов для получения металлизационных паст
для алюмооксидной керамики.
Состав для металлиза- Характеристики металлокерационной пасты
мических узлов корпуса КТ-97В
Молибден, мас. %
Борид молибдена,
мас. %
Порошок ВК-94-1,
мас. %
№
п /п
1
95,0
0,4
4,6
2
94,5
0,5
5,0
Значение механической проч- Характер поверхности отности при
рыва при
разрыве паяных
металлокерами- увеличении
ческих узлов
×16
корпуса, МПа
"голый" отрыв
150-160
от керамики
190-230
по керамике
3
NB
,отн ед.
N Bn
(скорость натекания
гелия не более
5·10-4 л·мкм рт /с)
После
пайки
После термоударов
1,15
1,18
1,24
1,28
BY 12549 C1 2009.10.30
Состав для металлиза- Характеристики металлокерационной пасты
мических узлов корпуса КТ-97В
Молибден, мас. %
Борид молибдена,
мас. %
Порошок ВК-94-1,
мас. %
№
п /п
3
4
86,4
79,0
0,9
1,0
12,7
20,0
5
78,0
1,3
20,7
6
прототип
Значение механической проч- Характер поверхности отности при
рыва при
разрыве паяных
металлокерами- увеличении
ческих узлов
×16
корпуса, МПа
180-220
по керамике
180-220
по керамике
отрыв по границе "никеле160-170
вая пленка-Мо
металлизация"
140-160
по керамике
Продолжение таблицы
NB
,отн ед.
N Bn
(скорость натекания
гелия не более
5·10-4 л·мкм рт /с)
После
пайки
После термоударов
1,30
1,23
1,25
1,20
1,14
1,11
1,0
1,0
NB
отн.ед. - это отношение количества вакуумплотных металлокерамических узлов,
N Bn
изготовленных с использованием состава для получения металлизационной пасты для
алюмооксидной керамики, согласно изобретению, к количеству вакуумплотных металлокерамических узлов корпуса, изготовленных с использованием состава для получения металлизационной пасты, согласно прототипа.
Таким образом, предлагаемый состав для приготовления металлизационной пасты для
алюмооксидной керамики по сравнению с прототипом позволяет повысить качество металлизации и вакуумную плотность паянных металлокерамических узлов.
Источники информации:
1. А.с. СССР 1498743, МПК С 04В 41/88, 1989.
2. Поляков А.А. Технология керамических радиоэлектронных материалов. - М.: Радио
и связь, 1989. - 200 с.
3. Преснов В.А. Керамика и ее спаи с металлом в технике. - М.: Атомиздат, 1969. С. 116.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
4
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
92 Кб
Теги
патент, by12549
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа