Способ нанесения стекла на металлическую подложку

 

Изобретение относится к приборостроению , в частности к способам получения спаев между стеклом и различ- - ными металлами. Изобретение мснкет быть использовано также для электрической изоляции деталей, узлов и частей герморазъемов, схем и других деталей общего :электротехнического назначения . С целью обеспечения формирования стеклозаготовки диаметром до 1,65 мм на гермовводе при изготовлении спаев стеклозаготовку формируют непосредственно на металлическом основании в постоянном электрическом .поле напряженностью 200-400 В/см из суспензии порошка щелочного стекла в бутиловом спирте. Полученную стеклозаготовку сушат и обжигают при температуре спекания стекла, а затем спаивают с корпусом детали при температуре растекания стекла и охладдают. Концентрация порошка стекла в с успенв зии равна 0,7 г/см . Спаи имеют вакуумную плотность л-мкм рт.ст/с. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл. (Л С

ÄÄSUÄÄ 1465430 A 1

15Р 4 С 03 С 27/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СОЩ ЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21). 3988991/29-33 (22) 11. 12.85 (46) 15.03.89. Бюл. 1 10 (72) В.Е.Евстишенкова, Н.А.Сасина, Т.М.Федорова и Д.Ф.Ушаков (53) 666.1.037.5(088.8) (56) Патент Франции 1 1351519, кл. С 03 С, 1963 °

Патент США У 3925179, кл. 204 181, 1975. (54) СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ СТЕКЛА НА МЕТАЛЛИЧЕСКУЮ ПОДЛОЖКУ (57) Изобретение относится к приборостроению, в частности к способам получения спаев между стеклом и раэлич= ными металлами. Изобретение может быть использовано также для электрической изоляции деталей, узлов и чвсИзобретение относится к приборостроению, а именно к.способам получения спаев между стеклом и равлич". ными металлами.

Цель изобретения — обеспечение формирования стеклозаготовки диаметром до 1,65 мм на гермовводе при изготовлении спаев.

Стеклозаготовку формируют в постоянном электрическом поле в течение нескольких секунд непосредственно на металлическом гермовводе. Далее следуют сушка и обжиг стеклозаготовки при температуре спекания стекла,. сборка металлостеклянного узла натей гермораэъемов, схем и других деталей общего электротехнического назначения . С целью обеспечения формирования стеклозаготовки диаметром до 1,65 мм на гермовводе прн изготовлении спаев стеклозаготовку формируют непосредственно на металлическом основании в постоянном электрическом поле напряженностью 200-400 В/см из суспенэии порошка щелочного стекла в бутиловом спирте. Полученную стеклоэаготовку сушат и обжигают при температуре спекания стекла, а затем спаивают с корпусом детали при температуре растекания стекла н охлаждают.

Концентрация порошка стекла в суспен- а зии равна 0,7 г/см . Спаи имеют вакуумную плотность tO л мкм рт.ст/с. (/)

1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл. грев до температуры растекания стекла и охлаждение сборки.

На чертеже представлена схема, поясняющая предлагаемый способ, где приняты следующие обозначения: гермоввод, 2 - .корпус детали, 3— стеклоэаготовка, Стеклозаготовку 3 заданного размера формируют из суспензин стеклопорошка в бутиловом спирте в электрическом поле напряженностью 200400 В/см в течение нескольких секунд непосредственно на металлическом гермовводе 1. Время,осаждения выбирают по предварительно снятой градунровочной кривой. При этом получают плотную

1465430

450

1,45

1,55

1,55

1,55

1,65

20

Спаи, полученные па предлагаемому способу, имеют вакуумную платность

10 л мкм рт.ст./с.

Использование предлагаемого спосо6а позволяет упростить технологию

50 изготовления полупроводниковых приборов, повысить их эксплуатационные характеристики и обеспечивает получение стеклозаготовак с повышенной плотностью, однородностью, заданного размера и формы за короткое время

55 в электрическом поле, исключается

1 применение органического связующего для формирования стеклозагатавак, сокращается технологический прсцесс однородную стеклотаблетку без пор и пузырей, плотно прилегающую к металлическому гермовводу. Стеклотаблетку высушивают и обжигают при температуре спекания стекла. Далее следует сборка металластекляннаго узла путем вставпения стеклатаблетки 3 на гермавводе 1 в отверстие корпуса детали 2.

Сборку нагревают да ",åìïåðàòóðû растекания стекла и охлаждают. .Пример 1. Из стекла алюмофосфатной группы (С-140), состава, мас.X:

Р О 69,0; А1.,0з 3,6; ZnO 7,1; Ng0

1,0; ВаО 9,0; Li Î 1,0; Na" 0 9,3, готовят суспензию в шаровой мельнице," стекло С-140 300 г (концентрация

0,7 г/смз); бутиловый спирт 300 мл,: керамические шары 900 г.

IIaMaJI 1 7 + 1

Суспензию после помола загружают в ванну из непроводящего материала (стекла, керамики и др.) с двумя электродами, расположенными параллельно или коаксиально, причем одним из электродов является единичный гермоввад или пакет из нескольких гермовводав из никеля диаметром 1 мм.

При наггряженности электрического поля 300 8/см снимают градуировочные кривые зависимости диаметра стеклазаготовки ат времени осаждения. По этим кривым в зависимости от диаметра отверстий в корпусе детали выбирают необходимое время формирования стеклазаготовки. Так при диаметре в корпусе 2,5 мм в кааксиальной системе электродов проводят осаждение в течение 3 с. Далее стеклазаготовки сушат при 100 + 10 С в течение 10 +

+ 5 мин и обжигают при 500 + 10 С в течение 10 + 5 мин. Собирают металлостеклянный узел путем вставления стеклозаготовок на гермовводах в отверстия корпуса детали, помещают сборку в печь с температурой 540 +

+ 10 С и выдерживают в течение 1060 мин н зависимости 07 размеров детали и охлаждают вместе с печью.

Пример 2. Технологические операции те же, что и в примере 1 только стеклазаготоьку формируют на гермавводе из ковара,, а обжиг стеклозаготовки и спаивание с корпусом из легированной стали проводят в аргоне.

П р и и е р 3. Технологические

I 1 операции те же, что и B примере 1, только стеклазаготавку формируют на гермоввоце из меди, а обжиг стеклозаготовки и спаивание ее с корпусом детали из легированной стали проводят в аргоне.

Пример 4. Из стекла алюмо5 фосфатной группы (С-36) состава, мас.7; Р<0> 59,9; А1 0 з 9,4; Zn0

13,5; МпО 5,0; Na0 9,0; Li> 0 1,0;

БпО 1,5; Si0q 0,7, готовят суспензию. стекло С-36 100 г; фторид кальция (CaI ) 3 г; бутилавый спирт

100 мл„ керамические шары 300 r.

Помол 8 + +1 ч, Стеклозагатовку формируют на гермоввадах из никеля, сушат при 100 +

+ 10 С в течение 10 + 5 мин и обжигают при 500 + 10 С в течение 10 +

+ 5 мин. Спаивание стеклозагатовки с корпусом детали из алюминия или его сплавов типа ИЩ или АИГ-6 проводят при 540 + 10 С на воздухе.

II p и м е р 5. Технологические операции те же, что и в примере 4, только стеклозаготовки формируют на гермовводах из бронзы, Результаты зависимости диаметра стеклотаблетак после сушки (100 +

+ 20 С, 10 мин) и обжига (при 500 +

+ 10 С, tO.ìèí) от напряженности электрического поля и времени осаждения (единичные гермовводы ф = 0,4 мм из никеля в коаксиальной системе электродов) приведены в таблице.

Напряжен- Время осаж- Диаметр стек35 ность поля, дения, с лозаготовак, .Е, В/см мм

1465430

Формула изобретения

Составитель С.Белобокова

Техред Л.Олийньас Корректор Л.Патай

Редактор И.Киштулинец

Заказ 885/27 Тираж 416 Подписное

БЯЯИПИ Государственного комитета ао изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул. Гагярина, 101 во времени за счет формирования стеклозаготовок в электрическом поле за несколько секунд.

Формирование стеклозаготовок осуществляется непосредственно на гермовводах, что обеспечивает плотное прилегание стекла к металлу гермоввода и исключает стадию вставления гермовводов в отверстия стеклоэаготовок.

Предлагаемый способ характеризуется малыми потерями материалов в вида отходов, так как иэ ванны извлекается только готовая стеклозаготовка.

Способ позволяет использование стекол других групп, например апюмофосфатных, а не .только молибденовой группы, а также не требует применения сложного прессового оборудования.

1. Способ нанесения стекла на металлическую подложку путем осаждения из суспенэии порошка атекла --в органической жидкости под действием постоянного электрического тока напряженностью 200-400 В/см, о т л н ч а—

1р ю шийся тем, что, с целью обеспечения формирования стеклозаготовки диаметром до 1,65 мм на гермовводе при изготовлении спаев, ведут осаждение из суспензии щелочного стекла в

15 бутиловом спирте.

2. Способ по п.i о т л и ч а юшийся тем, что концентрация порошка стекла в суспензин равна

0,7 г/смз .