Способ пайки деталей из разнородных материалов

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сею» Севетсиик

Сециалистнчесинк

Республик

t (11), 622596 (63) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлеио120377 (21) 2473300/25-27 с присоединением заявки Ph (23) Приоритет— (5

В 23 К 1/ОО

Госуяарствеииый комитет .Совета Мииистрои СССР ио имам изобретеиий и открытий (43) Опубликовано 050978,Бюллетень J4 33 (53) УДК 621.791..3(088.8) (45) Дата опубликования описания 200778

Ю.К.Непочатов

g2) Автор изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПАЙКИ ДЕ 1 АЛЕЙ ИЗ РАЗНОРОДНЫХ

МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к пайке, в частности к способам пайки разнородных материалов„

Иэвестйи способ пайки разнородных материалов, по которому между соеди- б няеьыми деталями размещают компенсационные прокладки из материала,смачиваемого припоем и имеющего коэффициент. термического расширения (КТР) средний между паяемыми материалами fl) . 30

Однако при осуществлении данного способа термомеханические напряжения

s спае снижаются незначительно.

Известен способ пайки деталей as разнородных материалов, по которому, 1б между соединяемыми деталями помещают перфорированную прокладку и припой, после чего производят нагрев до температуры пайки (2) . Перфорированную прокладку выполняют из материала, смачиваемого припоем.

Различие KTP соединяемых материалов частично компенсируется за счет

Пластической деформации в толстом слое припоя Однако из-за того, что

s получаемом соединении паяный шов сппошной и узел представляет собой жестко связанную систему, в процессе термоциклирования возникают напряжения.

Целью изобретения является снижение термомеханических напряжений и повьааение термической прочности спая.

Цель достигается тем, что перфорированную прокладку выполняют иэ эластичного упругого материала, не смачиваемого припоем, например.иэ силиконовой резины

На фиг. 1 показано паяное соединение плоской керамической подложки с металлическим основанием) на фиг. 2то же, сечение пу А-A.

В зоне спая подложки 1, покрытой металлиэационным слоем 2, с металлическим основанием 3 помещена перфорированная упругая прокладка 4, ячейки которой заполнены ниэкотемпературным припоем 5.

П р н м е р . На поверхность подложки иэ керамики размером 30x48xl мм последовательно напыляют слоя хрома

О толщиной 300-500 A меди (7-8 мкм) и эатем гальванически осаждают слои никеля (2-3 мкм) и золота (1-3 мкм), Из сырой. силиконовой резины методами .прокатки и штамповки изготовляют перфорированную прокладку толщиной 200 мкм с размером ячейки

0,7х0,7 мм. Прокладку укладывают на золоченую поверхность подложки и вы622596

Формула изобретения

2. Лашко Н.Ф., Лашко С.В., Пайка металлов, М., Машиностроение, 1967, с. 121.

Фиг. г

Составитель Ф.Конопелько

Реда. стол Н.Вирко Техред Э ° Чужик Корректор С. Патрушева

Заказ 4738/12 Тираж 1263 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам:изобретений и с ткрытий 113035 Москва, Ж-35 Раушская наб.гд. 4 5

Филиал .ППП Патент, г. ужгород, ул. Проектная, 4 держивают при температуре+150 С s течение 8 час. Происходит полимеризация силиконовой резины и прочное сцепление последней с керамической подложкой. Затем подложку с прокладкой йогружают в ванну с раплавленньва припоем "дИ-52, при этом ячейки проклздки заполняются этим припоем.

В,качестве металлического основания используют пластины из алюминиевого сплава Д-16 размером 30х48х2 мм, покрытие слоем никеля (15 мкм),меди 10 (б мкм) и сплава олово — висмут (9 мкм),.и облуженные легкоплавким припоем ОИ-52.

Между подложкой и пластиной укладывают фольгу припоя ОИ-52 толщиной

50 мкм. Пайку образцов производят в печи в инертной атмосфере при темпе» ратуре 150©С с использованием 10%-ного канифольно-спиртового флюса.

Подложки из керамики, припаянные 3) на металлические основания из сплава

-16 в соответствие с укаэанным способом, успешно выдержали 1000 термоциклов в диапазоне температур от -60 до +120 С, тогда как образцы, иэго- д6 товленные по способу, описанному в прототипе, растрескивались уже после

30-40 термоциклов и этом же диапазоне температур.

Таким образом, предложенный слособ30 соединения позволяет снизить продольные изгибающие усилия и повысить термическую прочность спая за счет рас,членения паяного шва на отдельные локальные участки и помещения s зону спая между керамикой и металлом элас тичной, упругой прокладки.

Возникающие в процессе термоциклирования термические напряжения, обусловленные разностью КТР материалов, компенсируются за счет пластической деформации в слое припоя и деформации упругой прокладки, не передающей изгибающие усилив от металла к керамике, что исключает растрескивание подложек.

1. Способ пайки деталей из разнородных материалов преимущественно плоской керамической подложки с металлическим основанием, при котором между соединяемыми деталями помещают перфорированную прокладку и припой, после чего производят нагрев до температуры пайки, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью снятия термомеханических напряжений и повышения термической прочности спая, перфори» рованную прокладку выполняют иэ эластичного упругого материала, не смачиваемого припоем., 2. Способ лайки по и. 1, о т л ич а ю шийся тем, что прокладку выполняют из силиконовой резины.

Источники информации, принятые.во внимание при экспертизе:

l ... Июааенник К. П., Бухман Н.A.

Технология, пайки твердосплавного инструмента, М., Машгиз, 1954, с.28-38,