close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент РФ 2336249

код для вставки
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
RU
(19)
(11)
2 336 249
(13)
C1
(51) МПК
C04B 41/88
(2006.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
(21), (22) За вка: 2007100786/03, 09.01.2007
(72) Автор(ы):
Сытилин Сергей Николаевич (RU),
Л пин Леонид Викторович (RU),
Парилова Галина Алексеевна (RU),
Алексахина Елена Сергеевна (RU)
(24) Дата начала отсчета срока действи патента:
09.01.2007
(45) Опубликовано: 20.10.2008 Бюл. № 29
(73) Патентообладатель(и):
Федеральное государственное унитарное
предпри тие "Научно-производственное
предпри тие "Исток" (ФГУП НПП "Исток") (RU)
2 3 3 6 2 4 9
молибден 50-65, марганец 10-5, спек 40-30.
Технический результат - повышение качества
металлизационного покрыти , как с точки зрени повышени механической прочности, так и
обеспечени вакуумной плотности при высоких
рабочих температурах пор дка 1100 °С и
продолжительности времени работы при этих
температурах. 1 табл.
R U
(57) Реферат:
Изобретение может быть использовано в
технике СВЧ и других област х техники, где могут
примен тьс издели на основе диэлектрических
материалов. Предложена паста дл металлизации
диэлектрических материалов на основе молибдена,
марганца и спека оксидов алюмини , кальци ,
магни , кремни , титана, бари , железа, при
следующем соотношении компонентов, вес.%:
Страница: 1
RU
C 1
C 1
(54) ПАСТА ДЛЯ МЕТАЛЛИЗАЦИИ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ ИЗ НИХ
2 3 3 6 2 4 9
Адрес дл переписки:
141190, Московска обл., г. Фр зино, ул.
Вокзальна , 2А, ФГУП "Научно-производственное
предпри тие "Исток", патентный отдел
R U
(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске: SU 427914 A, 25.10.1974. SU 449902 A,
03.04.1975. SU 715552 A, 18.02.1980. EP
1120386 A1, 01.08.2001. GB 1017487 A,
19.01.1966. JP 3040972 А, 21.02.1991.
RUSSIAN FEDERATION
RU
(19)
(11)
2 336 249
(13)
C1
(51) Int. Cl.
C04B 41/88
(2006.01)
FEDERAL SERVICE
FOR INTELLECTUAL PROPERTY,
PATENTS AND TRADEMARKS
(12)
ABSTRACT OF INVENTION
(21), (22) Application: 2007100786/03, 09.01.2007
(72) Inventor(s):
Sytilin Sergej Nikolaevich (RU),
Ljapin Leonid Viktorovich (RU),
Parilova Galina Alekseevna (RU),
Aleksakhina Elena Sergeevna (RU)
(24) Effective date for property rights: 09.01.2007
(45) Date of publication: 20.10.2008 Bull. 29
(73) Proprietor(s):
Federal'noe gosudarstvennoe unitarnoe
predprijatie "Nauchno-proizvodstvennoe
predprijatie "Istok" (FGUP NPP "Istok") (RU)
oxides, with the following ratio of components,
wt %: molybdenum 50-65, manganese 10-5, cake 403.
EFFECT: enhancing quality of metal coating and
duration of operating terms at these temperatures.
5 ex, 1 tbl
R U
2 3 3 6 2 4 9
C 1
C 1
(57) Abstract:
FIELD: chemistry, electricity.
SUBSTANCE: claimed is paste for metallisation
of dielectric materials based on molybdenum,
manganese and cake of aluminium, calcium,
magnesium,
silicon,
titanium,
barium,
iron
Страница: 2
EN
2 3 3 6 2 4 9
(54) PASTE FOR METALLISATION OF DIELECTRIC MATERIALS AND PRODUCTS FROM THEM
R U
Mail address:
141190, Moskovskaja obl., g. Frjazino, ul.
Vokzal'naja, 2A, FGUP "Nauchnoproizvodstvennoe predprijatie "Istok", patentnyj otdel
RU 2 336 249 C1
5
10
15
20
25
30
35
Изобретение относитс к химии и металлургии, а именно к пастам дл металлизации
диэлектрических материалов и изделий из них, и может быть использовано в
радиотехнике, приборостроении, атомной и других област х техники, где могут быть
использованы издели на основе диэлектрических материалов, прежде всего, в технике
СВЧ.
Основные требовани , предъ вл емые к металлизированным диэлектрическим
издели м, это:
- высока механическа прочность,
- вакуумна плотность,
- высока термостойкость,
- высока рабоча температура и продолжительность работы при этой температуре без
нарушени их прочности и термостойкости.
Сущность металлизации пастами заключаетс в нанесении пасты на поверхность и
последующем ее вжигании.
Известные на сегодн пасты дл металлизации диэлектрических материалов выполнены
на основе тугоплавких металлов и оксидов металлов и не металлов. В процессе вжигани пасты образуетс стеклофаза, котора обладает той или иной в зкостью.
Стеклофаза, присутствующа в металлизационном покрытии, должна обладать
оптимальной в зкостью.
Так как наличие ее с высокой в зкостью позвол ет работать:
- во-первых, с высокотемпературными припо ми,
- во-вторых, при высоких температурах и в течение продолжительного времени без
нарушени целостности металлизированных диэлектрических изделий.
А наличие ее с низкой в зкостью исключает полностью возможность работы с
высокотемпературными припо ми, поскольку даже небольшие временные передержки при
высокой температуре в процессе пайки металлизированных диэлектрических изделий
привод т к вытеснению стеклофазы из металлизационного покрыти расплавленным
припоем, как следствие к разупрочнению спа и, следовательно, снижению механической
прочности металлизированных диэлектрических изделий.
Известна паста дл металлизации диэлектрических материалов на основе молибдена и
оксидов марганца, алюмини , кальци , кремни при следующем соотношении компонентов,
вес.%:
оксид марганца
6,9-9,0
оксид алюмини 5,1-5,9
оксид кальци 4,2-4,8
оксид кремни 11,7-12,6
молибден
40
45
Эта паста пригодна только дл пайки низкотемпературными припо ми, так как в
процессе вжигани указанные оксиды образуют стеклофазу с низкой в зкостью. И при
пайке высокотемпературными припо ми, например, медью стеклофаза легко выполн етс из металлизационного покрыти , следствием чего вл етс разупрочнение спа и,
следовательно, снижение механической прочности металлизированных диэлектрических
изделий.
Известна паста дл металлизации диэлектрических материалов керамики ВК94-1 так же
на основе молибдена и спека из самой керамики ВК94-1, дл чего ее предварительно
измельчают, при следующем соотношении компонентов, вес.%:
молибден
спек
50
остальное [1]
75-80
25-20 [2]
Эта паста в процессе вжигани образует небольшое количество стеклофазы,
обладающей высокой в зкостью, что позвол ет использовать ее при пайке
высокотемпературными припо ми и с достаточно продолжительным временем работы при
этих температурах.
Более того, молибден и керамика ВК94-1 имеют близкие по значению коэффициенты
Страница: 3
DE
RU 2 336 249 C1
5
10
температурного расширени , что обеспечивает низкие напр жени в спае и,
следовательно, высокую механическую прочность металлизированных диэлектрических
изделий.
Однако вжигание металлизационного покрыти на основе данной пасты требует высоких
температур пор дка 1450-1550°С, при которых наблюдаетс деформаци в случае
использовани дл металлизации крупногабаритных тонкостенных диэлектрических
изделий.
Известна паста дл металлизации диэлектрических материалов, так же на основе
молибдена и спека оксидов алюмини и кальци , при следующем соотношении
компонентов, вес.%:
молибден
спек
15
20
25
65-95
35-5 - прототип [3]
Преимуществом данной пасты перед предыдущей вл етс снижение температуры
вжигани с 1450-1550°С до 1400-1420°С, что существенно как дл процесса металлизации
изделий, выполненных из диэлектрических материалов, так и последующей их
эксплуатации.
Однако температура вжигани остаетс достаточно высокой, что совершенно
недопустимо дл металлизации крупногабаритных изделий, выполненных из
диэлектрических материалов, так как происходит их деформаци .
Техническим результатом изобретени вл етс повышение качества
металлизационного покрыти , путем повышени механической прочности, обеспечени вакуумной плотности при высоких рабочих температурах и продолжительности времени
работы при этих температурах.
Указанный технический результат достигаетс использованием пасты на основе
молибдена и спека оксидов металлов алюмини и кальци , при этом паста дополнительно
содержит марганец, при следующем соотношении компонентов, вес.%
молибден 50-65
марганец
спек
10-5
40-30,
30
а спек дополнительно содержит оксиды магни , кремни , титана, бари , железа, при
следующем соотношении компонентов в нем, вес.%
оксид алюмини 52-48
оксид кальци 22-20
оксид магни 35
оксид кремни оксид титана
оксид бари оксид железа
40
45
50
4-2
17-22
1,2-0,8
3-6
0,8-1,2
Наличие в пасте дополнительно марганца, а в спеке оксидов магни , кремни , титана,
бари , железа позволит:
Во-первых, снизить температуру вжигани до 1350°С.
Присутствие марганца в совокупности с оксидами кальци , алюмини и магни стало
возможным образование стеклофазы, котора а) частично закристаллизована, и, следовательно, не происходит ее вытеснение из
металлизационного покрыти в процессе пайки высокотемпературными припо ми,
б) обладает высокой в зкостью, а как было указано выше, это позволит работать с
высокотемпературными припо ми и в течение продолжительного времени без нарушени целостности металлизированных диэлектрических изделий.
Во-вторых, наличие в спеке оксидов кремни , титана, бари и железа приводит:
а) к получению стеклофазы с коэффициентом термического расширени , близким по
значению к коэффициентам термического расширени молибдена и диэлектрического
материала, что в свою очередь обеспечивает снижение напр жений на границе
металлизационное покрытие - диэлектрический материал и, следовательно, повышение
Страница: 4
RU 2 336 249 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
механической прочности металлизационного покрыти ,
б) к повышению свойства смачиваемости стеклофазы, что обеспечивает равномерное
распределение ее между зернами молибдена и улучшение смачиваемости ею
диэлектрического материала и, следовательно, повышению качества металлизационного
покрыти .
Таким образом, предлагаема паста дл металлизации диэлектрических материалов, с
одной стороны, позволит снизить температуру вжигани до 1350°С, а, с другой стороны,
позволит работать при более высоких температурах пор дка 1100°С, что особенно важно
при использовании в технике СВЧ.
Пример 1
Предложенна паста была использована дл металлизации керамики ВК94-1.
Технологический процесс включает:
- приготовление спека, дл чего смешивают компоненты спека состава и количества,
соответствующего средним значени м, указанным в формуле изобретени , с последующей
термообработкой на воздухе при температуре 1300°С в течение двух часов. Далее
осуществл ют помол спека;
- приготовление собственно пасты дл металлизации, дл чего осуществл ют помол
молибдена, далее смешивают порошки молибдена, марганца, спека и св зующего, в
качестве которого используют раствор нитроклетчатки в изоамилацетате.
Примеры 2-5
Аналогично примеру 1 приготовлены пасты дл металлизации, но при других
количественных значени х компонентов, как указанных в формуле изобретени (примеры
2-3), так и выход щих за ее пределы (примеры 4-5).
Приготовленные составы паст дл металлизации нанос т методом ротационной печати
на поверхность изделий, выполненных из керамики ВК94-1 с толщиной покрыти 65±5 мкм
с последующим вжиганием в водородной печи в увлажненной атмосфере с температурой
точки росы +25°С смеси газов азота и водорода при их соотношении 2:1 соответственно,
при температуре 1350°C в течение 30-60 минут.
Далее осуществл ют пайку указанных изделий, дл чего на металлизированные их
поверхности нанос т никель толщиной 3 мкм.
Далее осуществл ют пайку указанных изделий, дл чего на металлизированные их
поверхности нанос т никель толщиной 3 мкм гальваническим методом и затем
осуществл ют пайку изделий медным припоем с коваром 29НК.
После пайки образцы были переданы на испытани на предмет:
- механической прочности, посредством изгиба и отрыва,
- вакуумной плотности течеискателем непосредственно после пайки и затем согласно
ОСТ 11.332.702-83.
Результаты испытаний представлены в таблице.
Как видно из таблицы, образцы изделий из керамики ВК94-1, металлизированные
предлагаемой пастой (примеры 1-3), выдержали все виды испытаний в отличие от образца
издели (пример 4), в котором спай не получен вообще из-за недостаточного количества
молибдена в составе пасты и превышени количества оксидов в спеке, и образца издели (пример 5), в котором наблюдаетс снижение пор дка 50 и 25 процентов механической
прочности и вакуумной плотности соответственно.
Те же результаты, как и в примере 5 наблюдаютс в прототипе.
Таким образом, предлагаема паста дл металлизации диэлектрических материалов и
изделий из них позволит по сравнению с прототипом повысить качество
металлизационного покрыти .
При этом механическа прочность и вакуумна плотность повышены на 50 и 25
процентов соответственно.
И это в услови х повышенных рабочих температур пор дка 1100°С и
продолжительности времени работы пор дка 5 мин и более при этих температурах в
процессе эксплуатации указанных изделий, что особенно важно при использовании
Страница: 5
RU 2 336 249 C1
указанных изделий в технике СВЧ.
№ п\п
Состав металлизационной пасты
Мо
Mn
спек
Результаты испытаний
Механическа прочность, МПа средн ?изг
5
10
15
20
?отрыва
Вакуумна плотность, %
после пайки
после испытаний по OCT 11.332.702-83
1
57
8
35
180
80
100
100
2
50
10
40
170
70
100
100
70
100
3
65
5
30
160
4
45
13
42
спаи не получены
5
70
4
26
120
45
100
75
прототип
75
-
25
130-140
данных нет
100
70
спаи не получены спаи не получены
100
спаи не получены
Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР №514797, МПК С04В 41/14, бюлл. №19, 1976 г.
2. П.Н.Ермаков, Н.Т.Андрианов и др. Вли ние некоторых факторов на качество
металлизационных покрытий керамики ВК94-1. // Электронна техника, сер.14. Материалы,
вып.1, 1982 г.
3. Авторское свидетельство СССР №427914, МПК С04В 41/88, бюлл. №18, 1974 г.
Формула изобретени Паста дл металлизации диэлектрических материалов и изделий из них на основе
молибдена и спека оксидов металлов алюмини и кальци , отличающа с тем, что паста
дополнительно содержит марганец при следующем соотношении компонентов, вес.%:
молибден 50-65
марганец
спек
25
10-5
40-30,
при этом спек дополнительно содержит оксиды магни , кремни , титана, бари , железа
при следующем соотношении компонентов в нем, вес.%:
оксид алюмини 52-48
оксид кальци 22-20
оксид магни оксид кремни 30
оксид титана
оксид бари оксид железа
35
40
45
50
Страница: 6
CL
4-2
17-22
1,2-0,8
3-6
0,8-1,2
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
78 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа