Легкоплавкое стекло

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный технологический университет(72) Авторы Рачковская Галина Евтихиевна Захаревич Галина БорисовнаПоляков Владимир Борисович(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный технологический университет(57) Легкоплавкое стекло для спаивания монокристаллического кварца и пьезокварца,включающее , 23, 2, отличающееся тем, что дополнительно содержитпри следующем соотношении компонентов, мас.(56)873 2, 1995.1567536 1, 1990.0430206 1, 1991.3841883 , 1974.5534469 , 1996.5612261 , 1997. Изобретение относится к составам легкоплавких некристаллизующихся стекол и предназначено для использования в приборостроении и радиоэлектронной технике в качестве спая с монокристаллическим кварцем и пьезокварцем, в частности в производстве кварцевых термочувствительных резонаторов с пьезоэлементом камертонного типа. Пьезоэлемент выполнен из пьезокварца. На основе резонаторов такого типа производятся экологически чистые электронные медицинские термометры, электронные цифровые и аналоговые регуляторы и термометры общепромышленного назначения. К основным требованиям, предъявляемым к стеклам такого назначения, относятся согласованность по ТКЛР с монокристаллическим кварцем и пьезокварцем (130-13510-7-1),что обеспечивает прочный спай этих материалов при температуре спаивания 460-480 С. Известно стекло для спая, содержащее в мас.Р 22,5-36,0 ТеО 2 56-68 В 2 О 3 2,55,3 2 1,9-5,5. Недостатком стекла является высокий ТКЛР 160-16510-7 К-1 1. Известно стекло, содержащее в мас.РО 16-33 23 60-75 В 2 О 3 2,0-2,5 2 1,01,53-6 2. Стекло характеризуется высокой адгезионной прочностью, однако ТКЛР 5125 1 стекла и температура спаивания ниже требуемых значений, что не позволяет использовать его для спая с кварцем и пьезокварцем. Наиболее близким к предлагаемому стеклу по технической сущности и достигаемому результату является стекло, содержащее мас.РО 74,1-84,4 ТеО 2 4,5-14,5 В 23 4,0-4,3 2 7,0-7,5 3. Стекло обладает хорошей адгезионной прочностью к монокристаллическому кварцу,имеет высокую влагостойкость и термостойкость, однако ТКЛР и температура спаивания ниже требуемых значений. Задачей предлагаемого изобретения является повышение ТКЛР и температуры спаивания стекла с монокристаллическим кварцем и пьезокварцем в целях обеспечения согласованности ТКЛР стекла и спаиваемых материалов и создания прочного спая при требуемой температуре пайки. Повышение температуры спаивания позволит расширить интервал рабочих температур приборов до 42010 С. Для решения поставленной задачи предлагается легкоплавкое некристаллизующееся стекло, включающее РО, , 23, ТеО 2, которое содержит указанные компоненты при следующем соотношении, мас.РО 15,5-50,08,5-11,0 В 2 О 3 4,5-7,5 ТеО 2 35,571,5. Количественное сочетание указанных компонентов в предлагаемом составе легкоплавкого стекла, предназначенного для спаев монокварца с пьезокварцем, позволяет получить согласованный спай с этими материалами и обеспечить стабильные характеристики резонатора во всем интервале рабочих температур. Из источников литературы неизвестно стекло для спаев с данным сочетанием компонентов и нами предлагается впервые. Шихту для варки стекла приготавливают из следующих сырьевых материалов свинцового сурика, борной кислоты, оксидов цинка и теллура. Сырьевые материалы взвешивают на технических весах, тщательно перемешивают и просеивают через сито 0,5. Готовую шихту засыпают в корундовые тигли, которые помещают в силитовую электрическую печь. Варку стекла осуществляют при температуре 850-900 С с выдержкой при максимальной температуре 15-20 мин. Составы предлагаемого легкоплавкого стекла и прототипа, а также их физикохимические свойства представлены в табл. 1 и 2. Составы легкоплавких стекол Таблица 1 Компоненты РО 5125 1 Физико-химические свойства легкоплавких стекол Таблица 2 Составы стекол Показатель Температура начала размягчения, С Температура спаивания, С ТКЛР, 107 К-1 Водоустойчивость (потери массы, ) Прочность спая на сдвиг (адгезионная), МПа Кристаллизационная способность в интерванет нет нет не кристаллизуется ле температур 300-600 С Сопоставляя показатели физико-химических свойств предлагаемого стекла и прототипа, можно заключить, что предлагаемое стекло согласуется по ТКЛР с монокристаллическим кварцем и пьезокварцем, что обеспечивает образование прочного спая этих материалов. Температура спаивания материалов выше, чем у прототипа, что позволяет расширить интервал рабочих температур приборов и обеспечить стабильность их характеристических параметров, расширяя верхний предел рабочих температур до 42010 С. Составы, находящиеся за пределами заявляемой области, либо склонны к кристаллизации в интервале температур 300-600 С, либо не соответствуют требованиям по ТКЛР и температуре спаивания и не могут быть использованы в качестве спая при сборке и монтаже кварцевых термочувствительных резонаторов с пьезоэлементом камертонного типа. Использование предлагаемого легкоплавкого стекла в качестве спая в производстве вышеназванных резонаторов позволило разработать на их основе экологически чистые электронные медицинские термометры, термометры общепромышленного назначения и терморегуляторы, преобразующие текущие значения температуры в частоту. Источники информации 1. А.с. СССР 1175899 МПК 4 С 03 С 3/072, 1985. 2. А.с. СССР 1567536 МПК 4 С 03 С 3/10, 1990. 3. А.с. СССР 1316985 МПК 4 С 03 С 8/24, 1987. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3