close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY14381

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2011.06.30
(12)
(51) МПК (2009)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
BY (11) 14381
(13) C1
(19)
C 04B 41/80
C 04B 41/88
СПОСОБ МЕТАЛЛИЗАЦИИ АЛЮМООКСИДНЫХ
КЕРАМИЧЕСКИХ ИЗОЛЯТОРОВ
(21) Номер заявки: a 20090469
(22) 2009.03.31
(43) 2009.08.30
(71) Заявитель: Открытое акционерное
общество "ИНТЕГРАЛ" (BY)
(72) Авторы: Турцевич Аркадий Степанович; Глухманчук Владимир Владимирович; Солодуха Виталий Александрович; Выговский Станислав
Вячеславович; Добриян Татьяна Сергеевна; Керенцев Анатолий Федорович (BY)
(73) Патентообладатель: Открытое акционерное общество "ИНТЕГРАЛ" (BY)
(56) МОРЯКОВ О.С. Производство корпусов полупроводниковых приборов. М.: Высшая школа, 1985. - С. 92-112.
SU 191399, 1967.
SU 1813764 A1, 1993.
SU 564293, 1977.
KR 20030053245 A, 2003.
US 3241995, 1966.
BY 14381 C1 2011.06.30
(57)
Способ металлизации алюмооксидных керамических изоляторов, включающий предварительный отжиг при температуре 1050-1150 °С сформированных алюмооксидных керамических изоляторов методом горячего литья, нанесение и сушку металлизационной
пасты на основе Mo и последующее вжигание металлизации, совмещенное с окончательным обжигом алюмооксидных керамических изоляторов в среде водорода и азота, отличающийся тем, что вжигание металлизации, совмещенное с окончательным обжигом
алюмооксидных керамических изоляторов, осуществляют при температуре не ниже
1610 °С с периодом толкания 20-45 мин.
Изобретение относится к металлизации алюмооксидных керамических изоляторов,
используемых для создания вакуумплотных спаев с металлом, при изготовлении металлокерамических корпусов для электронной промышленности.
Известен способ металлизации алюмооксидных керамических изоляторов [1], включающий формирование алюмооксидных керамических изоляторов методом горячего литья, предварительный отжиг сформированных алюмооксидных керамических изоляторов
1050-1150 °С, нанесение и сушку металлизационной пасты на основе Mn и последующее
вжигание металлизации, совмещенное с окончательным обжигом керамики в среде азота и
водорода при температуре 1460-1540 °С.
Недостатком такого способа металлизации является то, что вжигание металлизации на
образцах, прошедших предварительный отжиг, при температуре более 1500 °С вызывает
разложение уже образовавшейся алюмомарганцевой шпинели Al2O3⋅MnO и приводит к
ослаблению спая и появлению пор в переходном слое. Это снижает адгезионную прочность сцепления металлизации с керамикой, существенно ухудшает качество металлизации и вакуумную плотность металлизированного слоя.
BY 14381 C1 2011.06.30
Известен способ металлизации алюмооксидных керамических изоляторов [2], включающий формирование алюмооксидных керамических изоляторов методом горячего литья, предварительный отжиг сформированных алюмооксидных керамических изоляторов
при 1100-1200 °С, окончательный обжиг керамических изоляторов при температуре не
менее 1700 °С в среде водорода и азота, нанесение и сушку металлизационной пасты на
основе Mo на керамику и последующее вжигание металлизации в среде водорода и азота
при температуре 1460-1540 °С.
Недостатком такого способа металлизации является то, что нанесение и вжигание металлизации осуществляют на окончательно обожженную керамику, что приводит к снижению адгезионной прочности сцепления металлизации с керамикой, следовательно,
снижает качество металлизации и ухудшает вакуумную плотность металлизированного
слоя на керамике.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ металлизации алюмооксидных керамических изоляторов [3], включающий формирование алюмооксидных керамических изоляторов методом горячего литья, предварительный отжиг при
температуре 1050-1150 °С сформированных алюмооксидных керамических изоляторов,
нанесение и сушку металлизационной пасты на основе Mo и последующее вжигание металлизации, совмещенное с окончательным обжигом керамики в среде азота и водорода
при температуре 1540±20 °С.
Недостатком такого способа металлизации является то, что вжигание металлизации
при температуре 1540±20 °С приводит к снижению адгезионной прочности сцепления металлизации с керамикой, а следовательно, снижает качество металлизации. Кроме того,
наблюдается повышенная пористость керамики, что приводит к снижению сопротивления
изоляции.
Заявляемое изобретение решает задачу повышения качества металлизации и вакуумной плотности паяных металлокерамических узлов.
Поставленная задача решается тем, что в способе металлизации алюмооксидных керамических изоляторов, включающем предварительный отжиг при температуре
1050±1150 °С сформированных алюмооксидных керамических изоляторов методом горячего литья, нанесение и сушку металлизационной пасты на основе Mo и последующее
вжигание металлизации, совмещенное с окончательным обжигом алюмооксидных керамических изоляторов в среде водорода и азота, вжигание металлизации, совмещенное с
окончательным обжигом алюмооксидных керамических изоляторов, осуществляют при
температуре не ниже 1610 °С с периодом толкания 20-45 мин.
Сопоставительный анализ предлагаемого изобретения с прототипом показывает, что
заявляемый способ металлизации алюмооксидных керамических изоляторов отличается
от известного тем, что вжигание металлизации, совмещенное с окончательным обжигом
алюмооксидных керамических изоляторов, осуществляют при температуре не ниже
1610 °С с периодом толкания 20-45 мин.
Использования идентичной или сходной совокупности отличительных признаков для
решения поставленной задачи не обнаружено.
При вжигании металлизации при температуре ниже 1610 °С с периодом толкания менее
20 мин снижается адгезионная прочность металлизации к керамике от 180-230 МПа до 5080 МПа, происходит отслаивание металлизации при термоциклических воздействиях, что
приводит к снижению вакуумной плотности паяных металлокерамических узлов корпуса.
Кроме того, снижается сопротивление изоляции металлокерамических узлов корпуса.
При вжигании металлизации при температуре выше 1610 °С с периодом толкания более 45 мин не наблюдается дальнейшего повышения качества металлизации и вакуумной
плотности металлокерамических узлов при повышении затрат на электроэнергию, что
экономически нецелесообразно.
2
BY 14381 C1 2011.06.30
Заявляемое изобретение иллюстрируется следующими конкретными примерами. Предварительно литейный шликер вакуумируют в установке вакуумирования дРМ3.300.000 в
течение 2 ч при температуре 70-90 °С с постоянным перемешиванием шликера. Отвакуумированный шликер помещают в стакан литьевой машины 7800-3783, подогретый до
температуры 70-90 °С, горячее литье выполняют с использованием 18-позиционной
пресс-формы прямого прессования. Отлитые алюмооксидные керамические изоляторы
загружают в магнезию и проводят предварительный отжиг в печи типа УБ43.440.000 при
температуре Т = 1050-1150 °С. После отмывки от магнезии на алюмооксидные керамические изоляторы наносят металлизационную пасту и проводят подсушку металлизации при
температуре 60 °С в течение 1-1,5 ч. После этого осуществляют отжиг алюмооксидных
керамических изоляторов и вжигание металлизации одновременно при температуре не
ниже 1610 °С в печи толкательного типа ОКБ-8097. После вжигания металлизации проводят осаждение никелевого покрытия, шлифовку торцов алюмооксидных керамических
изоляторов алмазными кругами с последующей проверкой сопротивления изоляции. После проведения вышеперечисленных операций алюмооксидные керамические изоляторы
использовали для пайки металлокерамических узлов корпуса КТ-97В.
Сопоставительный анализ характеристик заявляемого способа металлизации алюмооксидных керамических изоляторов и способа металлизации прототипа представлен в
таблице.
Сопоставительный анализ характеристик заявляемого способа металлизации
алюмооксидных керамических изоляторов и способа металлизации прототипа
NB
Значение механичеПериод ской прочности при
№ T вжигатолкания, разрыве паяных меп/п ния, °С
мин
таллокерамических
узлов корпуса, МПа
1
1590
15
150-160
2
1610
20
180-220
3
1630
30
190-230
4
1650
45
190-230
5
1660
50
190-230
прототип
6
140-160
*
, отн.ед.
N Bn
Характер
(скорость
<R>
отрыва при
натекания гелия не изол.исп.**,
увеличении
более
Ом
-4
× 16
5⋅10 л⋅мкм рт/с)
После После терпайки моударов
"голый"
отрыв от 1,14
1,19
3⋅1010
керамики
по керами1,25
1,26
5⋅1012
ке
по керами1,31
1,29
1,5⋅1014
ке
по керами1,30
1,29
2⋅1014
ке
по керами1,31
1,28
7⋅1014
ке
по керами1,0
1,0
1,5⋅1012
ке
NB
, отн.ед., - это отношение количества вакуумплотных металлокерамических
N Bn
узлов, изготовленных с использованием способа металлизации алюмооксидных керамических изоляторов, согласно изобретению, к количеству вакуумплотных металлокерамических узлов корпуса, изготовленных с использованием способа металлизации прототипа.
*
-
3
BY 14381 C1 2011.06.30
**
- R изол.исп, Ом, - сопротивление изоляции после выдержки на воздухе с относительной влажностью 80 % в течение 100 ч.
Как видно из таблицы, заявляемый способ металлизации алюмооксидных керамических
изоляторов по сравнению с прототипом имеет значительные преимущества, а именно:
вакуумная плотность в 1,25-1,31 раза выше после пайки металлокерамических узлов
корпуса КТ-97В;
вакуумная плотность в 1,26-1,29 раза выше после воздействия термоударов;
в 3⋅102 выше сопротивление изоляции после выдержки на воздухе с относительной
влажностью 80 % в течение 100 ч.
Таким образом, предлагаемый способ металлизации алюмооксидных керамических
изоляторов деталей по сравнению с прототипом позволяет повысить качество металлизации и вакуумную плотность паяных металлокерамических узлов.
Источники информации:
1. Поляков А.А. Технология керамических радиоэлектронных материалов. - М.: Радио
и связь, 1989. - С. 176.
2. Моряков О.С. Производство корпусов полупроводниковых приборов.- М.: Высш.
шк., 1973. - С. 95.
3. Моряков О.С. Производство корпусов полупроводниковых приборов.- М.: Высш.
шк., 1985. - С. 96.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
4
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
90 Кб
Теги
by14381, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа