Способ соединения стекла с металлом или ферритом

 

Изобретение относится к технологии получения спаев стекла с ферритовыми или металлическими материалами в производстве магнитных головок для звукои видеозаписи, а также плат для вычислительной техники. С целью повышения качества получаемого спая осуществляют предварительную обезгаживающую термообработку металла или феррита, изготавливают сборку стекла с этими материалами в контролируемой атмосфере, а затем производят ступенчатый нагрев и охлаждение спая. Нагрев на последней стадии до температуры спаивания от температуры на 120°С ниже ее ведут со скоростью 1-3°С/мин, затем с той же скоростью снижают температуру на 30-70°С, а охлаждение до температуры начала деформации стекла ведут со скоростью 8-13°/мин. Обезгаживающую термообработку металла или феррита в интервале между максимальной температурой спаивания и температурой на 30-70°С выше последней ведут со скоростью 1-3°С/мин. Способ позволяет снизить количество пузырьков в стеклянной части спаев магнитных головок в 3-5 раз и повысить выход годных изделий не менее чем на 5%. 5 ил., 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН. (51)5 С 03 С 27 02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ПЮТ СССР (2!). 4326818/23-33 (22) 10.11,87 (46) 23.08. 90. Бюл, 1! 3i (72) Н.Н.Максимов и А.A.Êîðÿâèí (53) 666.! 037,5(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 487032, кл. С 03 С 27/02, 1975.

Авторское свидетельство СССР

У !217812, кл, С 03 С 27/02, 1986, (54) СПОСОБ СОЕДИНЕНИЯ СТЕКЛА С METAJIJI0M ИЛИ ФЕРРИТОМ (57) Изобретение относится к технологии получения спаев стекла с ферритовыми или металлическими-материалами в производстве магнитных головок для звуко- и видеозаписи, а также плат для вычислительной техники, С целью повышения качества получаемого спая осуществляют предварительную обезгаживающую термообработку металла или

Изобретение относится к технологии получения спаев стекла с металлически" ми или ферритовыми материалами в производстве магнитных головок для звукои видеозаписи.

Целью изобретения является повышег ние качества получаемого спая.

Способ соединения стекла с металлом или ферритом состоит в предварительной обезгаживающей термообработке металла или феррита, в изготовле-. нии сборки их со стеклом в контролиру-. емой атмосфере, ступенчатом нагреве и последующем охлаждении сборки. При этом нагрев на последней стадии до температуры спаивания от температуры

ÄÄSUÄÄ 1587023 А "!

2 феррита, изготавливают сборку стекла с этими материалами в контролируемой атмосфере, а затем производят ступенчатый нагрев и охлаждение спая. Нагрев на последней стадии до температуры спаивания от температуры на 120 С

О ниже ведут со скоростью 1-3 С/мин, о затем с той же скоростью снижают температуру на 30-70 С, а охлаждение до о температуры начала деформации стекла ведут со скоростью 8-13 Ñ/ìèí, Обезгаживающую термообработку металла или феррита в интервале между максимальной температурой спаивания и температурой на 30-70 С выше последней ведут ео скоростью 1-3 С/мин. Способ поэвоЯ ляет снизить количество пузырьков в стенлгнной части слаен магнитных головок в 3-5 раз и повысить выход год-, . :1 ных изделий не менее чем на зт. 5 нл.,1 (, 2 табл. на !20 С ниже ее ведут со скоростью

1-3 С/мин, затем с той же скоростью снижают температуру на 30-70 С, охлаждение-до температуры начала деформации стекла ведут со скоростью 813 С/мин, а обезгаживающую термообработку металла или феррита в интервале между максимальной температурой спаивания и температурой на 30-70 С выше и последней ведут со скоростью 1-3 С/

/мин, Ь

Возникновение пузырьков в расплавленном стекле происходит как за счет, их выделения в самом стекле, так и за счет диффузии из феррита. В связи с этим установлена температурная завиа 3 1587023 симость состава и количества газов, 1 выделяющихся из ряда стекол на, щело" ч боросиликатной и свинцово-силикатной основе, а также из ферритовых и металлических материалов различных марок при нагреве B вакууме в интер.".. о вале температур от .300 С до температуры на 100 С выше максимальной температуры спаивания. Парциальное давление вьделяющихся газов измеряют хром атографическим методом, Изученные зависимости характеризуются наличием экстремумов в соответствующих интервалах температур (фиг.1-5). !

15 !

На фиг, l приведена температурная ависимость парциального давления гаов, вьделяющихся при нагреве в вакуе из калиево-свинцово-силикатного текла (стекло А); на фиг,2-то же, 1 з цинксодержащего щелочеборосиликатного стекла (стекло Б); на фиг, 3— температурная зависимость парциально1"о давления газов, выделяющихся при агреве в вакууме из феррита марки 25

00 ИК; на фиг.4 — то же, из феррита чарки 1 0000 МТ; на фиг.5 — то же, из

Il

Металлического материала Сендаст" °

Каждому отдельному экстремуму (фиг.1-5) соответствует выделение из растворенного состояния одного из газов: СО .> Н, О, СО, N, О, 1 интервалы температур являются наиболее опасными при спаивании, так как здесь расплавленные стекла или ф рриты при нагреве склонны выделить газовые пузырьки, причем это относится к восходящему участку экстремума. Ниспа. дающий участок его соответствует уве." личению растворимости газа, т.е. его ® поглощению расплавом стекла или ферритом и исчезновению пузырьков.

Таким образом, при нагреве спаиваемой композиции происходит чередующееся возникновение пузырьков в соединяемых материалах (восходящий участок экстремума), и их исчезновение (нисходящий участок экстремуМа), В табл.! приведены данные по примерам термообработки металла или феррита, а в табл, 2 — данные по прим— рам спаивания металла или феррита со стеклом, П и м е р 1, Предназначенный для р и спаивания со стеклом А конструктивныи элемент магнитной головки из феррито- 5 вого материала 500 МК нагревают в электрической печи в атмосфере азота со скоростью 7 С/мин до 99 э

90 С после чего осуществляют охлаждение со скоростью 1, 4 С/мин до 950 С (изменяют температуру в направлении, соответствующем повышению даления газа, выделяющегося из материала в указанном интервале температур; фиг,3), Дальнейшее охлаждение производят в режиме выключенной печи до комнатноч температуры. Затем в дегазированный ферритовый элемент вкладывают нить стекла

А диаметром 0,2 мм и нагревают полученную композицию в атмосфере азота со скоростью 6 С/мин до 830 С, Начиная с этой температуры, скорость о нагрева выдерживают равной 3 С/мин и .заканчивают его при 950 С. Затем темо пературу в печи снижают со скоростью

3 С/мин до 880оС (изменяют температуру в направлении, соответствующем снижению давления газа, вьделяющегося из стекла в этом интервале температур; фиг,l). Последующее охлаждение осуществляют со скоростью 8 С/мин до

490 С, а далее — в режиме выключенной печи, Пример 2, Предназначенный для спаивания со стеклом А конструктивный элемент магнитной головки из ферритового материала 10000 MT нагревают в электрической печи в атмосфео ре азота со скоростью 6,5 С/мин до

950 С, дальнейшее нагревание осуществляют со скоростью 1 С/мин до 980 С (изменяют температуру в направлении, соответствующем повышению давления, газа, выделяющегося из материала в

1 этом интервале температур; фиг. 4), после чего производят охлаждение в режиме выключенной печи до комнатной температуры, В дегазированный ферритовый элемент вкладывают нить стекла

А диаметром 0,2 мм и нагревают полученную композицию в атмосфере азота со скоростью 6 С/мин до 830 С, После этого скорость нагрева вьдерживают равной 2 С/мин и заканчивают его при

950 С. Затем температуру в печи снижают со скоростью 2 С/мин до 900 С (изменяют температуру в направлении, соответствующем снижению давления газа, вьделяющегося из стекла в этом: интервале температур; фиг,l), Последующее охлаждение осуществляют со скоростью 8 С/мин до 490ОС, а далее в режиме выключенной печи, П р и и е р 3. Предназначенный для спаивания со стеклом Б конструктивный элемент магнитной головки из

1 587023 ферритового материала 500 MK нагрева— ют в электрической печи в атмосфере азота .со скоростью 5,3 С/мин до 810 С, после чего осуществляют охлаждение со скоростью 3 С/мин до 740 С (изменяют температуру в направлении, соответствующем повышению давления газа, выделяющегося из стекла в этом интервале температур, фиг.3). Дальнейшее охлаждение производят в режиме выключенной печи до комнатной температуры.

Затем в указанный дегазированный ферритовый элемент вкладывают нить стекла Б диаметром 0,2 мм и нагревают полученную композицию,в атмосфере азота со скоростью 5 С/мин до 620 С, После этого скорость нагрева выдерживают равной 1 С/мин и заканчивают его при

740 С (изменяют температуру в направлении, соответствующем снижению давления газа, выделяющегося из стекла в этом интервале температур, фиг.2).

Затем осуществляют охлаждение со скоростью 13 С/мин до 480 С, а далее — в режиме выключенной печи.

Пример 4 ° Предназначенный для спаивания со стеклом Б конструктивный элемент магнитной головки из ферритового материала 10000 МТ нагревают в электрической печи в атмосфере азота со скоростью 5,5 С/мин до 740 С, дальнейшее нагревание осуществляют со скоростью 2 C/ìèí до 795 С (изменяют температуру в направлении, соответствующем повышению давления газа, выделяющегося из материала в указанном интервале температур; фиг.4), после чего производят охлаждение в режиме выключенной печи до комнатной темпе-, ратуры, Затем в дегаэированный ферритовый элемент вкладывают нить стекла

Б диаметром 0,2 мм и нагревают полученную композицию в атмосфере азота со скоростью 5,5 С/мин до 620 С. После этого скорость нагрева выдерживают равной t 2 С/мин до 695 С, а далее—

1,5ОC/мин до 740 С (изменяют температуру в направлении, соответствующем снижению давления газа, выделяющегося из стекла в этом интервале температур; фиг.2). Затем осуществляют охлаждение со скоростью 10,5 С/мин до 480 С,, дальнейшее охлаждение ведут в режиме выключенной печи.

Пример 5. Предназначенный для спаивания со стеклом Б конструк30 зить количество пузырьков в стеклян 10

55 тивный элемент магнитной головки из металлического материала Сендаст" нагревают в электрической печи в атмосфере азота со скоростью 5,5 С/мин до 780 С, после чего осуществляют его охлаждение со скоростью 1,5 С/мин до о

740 С (изменяют .температуру в направлении, соответствующем повышению давления газа, выделяющегося из материала в укаэанном интервале температур; фиг ° 5). Дальнейшее охлаждение производят в режиме выключенной печи до, комнатной температуры. В дегазированный сендастовый элемент вкладывают нить стекла Б диаметром 0,2 мм и нагревают полученную композицию в атмосфере азота со скоростью 5ОС/мин до

620 С ° После этого скорость нагрева выдерживают равной 1,2 С/мин до 710 С, далее 1 С/мин до 740 С (изменяют тем" пературу в направлении, соответствующем снижению давления газа, выделяющегося из стекла в этом интервале температур; фиг.2). Затем осуществляют охлаждение со скоростью 12 С/мин до о

480 С, а далее — в режиме выключенной печи.

Применение способа позволяет сниной части спаев магнитных головок в

3-5 раз, что обеспечивает повьппение выхода годных изделий не менее чем на 57, 4

Фо рмула

Способ соединения стекла с металлом или ферритом, включающий предва-. рительную обезгаживающую.термообработку последних и изготовление сборки со стеклом в контролируемой атмосфе-. ре, ступенчатый нагрев и последующее охлаждение, отличающийся тем, что, с целью повьппения качества получаемого спая, нагрев на последней стадии до температуры спаивания от температуры на 120 С ниже ее ведут со скоростью 1-3 С/мин, затем с той же скоростью снижают температуру на 3070 С, а охлаждение до температуры начала деформации стекла ведут со скоростью 8-1ЗОС/мин, а обезгаживающую . термообработку в интервале между мак-.. симальной температурой спаивания и о температурой на 30-70 С вьппе послед-. о ней ведут со скоростью 1-3 С/мин °

1 587023

Таблица 1 ТО f83

Направление изменения

Тип стекла

Пример

Сп а ив аемый материал

Скорость изменения температуры в интервале

ДТоЮ8вг температуры, С/мин

Снижение

Повышение

Снижение

Повышение

Снижение

Таблица 2

Скорость изменения температуры в интер-. вале

Тм акс

Тмаа э

С/мин

Скорость охлахдения до

Т„

С/нии

Интервал спаиваTNl стекла

Скорость нагрева в области мака

-1 20, С/мнн

Ти аас спаивания, OC

Спаиваемый материал

Пример иия

Тгдам а

-Т„„„, С

7О 8

50 8 зо 1З

45 10,5 зо 12

Снняение 3

Поеынение l

1,5

2.

4

2

4

А

Ав в в

А

А

Б

Б

500 ИК

1ОООО ИТ

500 m

1 0000 ИТ

"Сендаст"

740 з г

1,г

1,2

Направление изменения температуры в интервале

Тмяс

-Т,ими

1,4

3

1,5

Количество газоных пузырьков (а)гмкм), . шт/1000 мкм

8 з з

Рн,а,йа

l587023 бОО

1 587023

P,Па

° СО 0g

Составитель Н.Мамина

Редактор И.Дербак Техред Jl Олийнык Корректор М. Шароши

Заказ 2396 Тираж 394 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101