DE2441366C2 - Ternäres Indium-Kupfer-Silber-Lot - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Lot, das aus den Elementen Indium. Kupfer und Silber zusammengesetzt ist. Eine solche Drei-Stoff-Legierung ist aus der deutschen Patentsch ift 9 25 987 seit langem bekannt. Bei diesem vorbekannlen Lot liegt der Indiumgehalt zwischen 5 und 15 Gewichtsprozent, d.h. im Bereich lernärer Mischkristalle; in einer bevorzugten Ausführung enthält dabei das Lot 10% Indium mit Kupfer und Silber in eutektischer Zusammensetzung. Die Legierung eignet sich insbesondere zum Hartlöten in der IHochvakuumteehnik, beispielsweise zum Verbinden Von Röhrenteilen, und hat insbesondere deshalb praktische Bedeutung erlangt, weil durch den Indiumanteil der Schmelzpunkt auf 730⁰C (10% Indium) bzw. 705°C i(15% Indium) gesenkt ist.

Bei der Durchführung einer abgestuften Lötung, also bei aufeinanderfolgenden Lötungen unter jeweils verringerten, die bereits geschaffenen Lötverbindungen erhaltenden Temperaturen, sind jedoch insbesondere für die letzten Lötstufen Lote mit Liquidustemperaturen deutlich unter 700°C erforderlich. Alle bislang auf dem Markt befindlichen Hartlote mit derart niedrigen Schmelzpunkten enthalten aber mindestens eines der Elemente; Zink, Zinn oder Kadmium und weisen dementsprechend bei erhöhten Betriebstemperaturen unzulässig hohe Dampfdrucke auf oder sind so spröde, daß sie sich mechanisch nicht verarbeiten lassen.

Die Erfindung stellt Eich die Aufgabe, ein Lot anzugeben, das auch bei erhöhten Temperaturen sowohl hochvakuumdicht ist als auch einen vergleichsweise geringen Dampfdruck hat, dabei einen Schmelzpunkt deutlich unter 700⁰C aufweist und keine Verarbeitungsschwierigkeiten aufgibt. Ein diesen Forderungen genüsendes Lot besteht erfin.dungsgemäß auf 20 bis 35% indium, 10 bis 20% Kupfer, Rest Silber neben zufälligen Verunreinigungen (es sind stets Gewichtsprozente angegeben).

Überraschend hat sich herausgestellt, daß 'rotz der Erhöhung des Indium-Gehaltes zur Herabsetzung des

ίο Schmelzpunktes auf einen Wert unter 700^cC die für die Vakuumtechnik vorteilhaften Eigenschaften der vorbekannten Indium-Kupfer-Silber-Lote voll erhalten bleiben.

Versuche haben nämlich ergeben, daß das erfindungsgemäß zusammengesetzte Lot über ausgezeichnete Fließeigenschaften verfügt und nicht oxidierende (gegebenenfalls vernickelte oder verkupferte) Metalle auch ohne Zusatz von Flußmitteln gui benerzt. Die vorgeschlagene Legierung kann dabei sowohl im Vakuum

2" als auch in üblichen Schutzgasatmosphären gelötet werden und vermag auch größere Fugen /u füllen.

Ein erfindungsgemäß zusammengesetztes Lot ist sehr hart, läßt sich deshalb bequem zerspanen und kann dann in Pulverform auch an schwer zugängliche, kompliziert gestaltete Lötstellen gebracht werden. Die Lotverbindungen bewiesen darüber hinaus in einer Reihe von Abreißtests stets eine außerordentlich hohe Festigkeit.

Wollte man zu Löttemperaturen unter 650^cC gelangen, so sollte das erfindungsgemäße Lot aus 27 bis 32% Indium, 12 bis 17% Kupfer, Rest Silber neben zufälligen Verunreinigungen zusammengesetzt sein.

Besonders günstige Eigenschaften zeigt eine Lotzusammensetzung mit etwa 30% Indium. 15% Kupfer.

55% Silber, da sich die Schmelztemperaturen mit wachsendem Indiumanteil noch bis etwa 30% Indium (etwa 600⁰C) verringern, der Dampfdruck der Legierung jedoch mit zunehmendem Indiumgehalt ansteigt. Es sei darauf hingewiesen, daß bei einer Legierung dieser Zusammensetzung die relativen Anteile von Kupfer und Silber nicht in der Nähe ihres Eutektikums (Gewichtsverhältnis 1 :2,57) liegen.

Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Lote kann wie folgt verfahren werden: Zunächst gibt man Indium in eine Kupfer-Silber-Schrnelze, läßt sodann diese Schmelze erkalten und bringt schließlich die so gewonnene Drei-Stoff-Legierung in Pulverform.

Die erfindungsgemäßen Lote finden insbesondere in der Höchstfrequenzröhrentechnik Verwendung, beispielsweise zum Befestigen der Verzögerungsleitung einer Lauffeldröhre.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Ternäres lndium-Kupfer-i>iiber-Loi als Hariiut für die Hochvakuumtechnik, bestehend aus 20 bis 35% Indium, 10 bis 20% Kupfer, Rest Silber neben zufälligen Verunreinigungen.

2. Lot nach Anspruch 1, bestehend aus 27 bis 32% Indium, 12 bis 17% Kupfer, Rest Silber rieben zufälligen Verunreinigungen.

3. Lot nach Anspruch 1 oder 2, bestehend aus etwa 30% Indium, 15% Kupfer und 55% Silber.

4. Verfahren zur Herstellung eines Lotes nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst das Indium in eine Schmelze aus Kupfer und Silber gegeben wird und daß die so gewonnene Drei-Stoff legierung nach Erkalten der Schmelze pulverisiert wird.