DE848623C

DE848623C - Verfahren zum Herstellen einer Loetverbindung zwischen einem Metall- und einem Keramikkoerper

Info

Publication number: DE848623C
Application number: DET2661D
Authority: DE
Inventors: Richard Magner; Hans Dr Pulfrich
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1944-04-25
Filing date: 1944-04-25
Publication date: 1952-10-06

Description

Verfahren zum Herstellen einer Lötverbindung zwischen einem Metall- und einem Keramikkörper Die Erfindung löst die Aufgabe, eine Lötverbindung zwischen einem Keramikkörper und einem Metallteil herzustellen. In der Praxis ging man bisher so vor, daß mindestens derjenige Teil der Keramikoberfläche, an welchem die Verbindung hergestellt werden sollte, mit einem Silberüberzug versehen wurde, der etwa durch Aufstreichen, Aufstäuben oder Auftragen einer Paste aufgebracht und anschließend eingebrannt wurde.. Mit diesem Silberüberzug wurde der Metallteil verlötet. Dies war aber nur unter verschiedenen erschwerenden Umständen möglich. Als Lot konnte nur ein Weichlot mit sehr niedrigem Schmelzpunkt von etwa i.4o bis i5o° C verwendet werden, das eine Verbindung von beschränkter Festigkeit ergab. Der Silberüberzug verlangte ferner eine auf wenige Grade genaue Einhaltung der Löttemperatur, da eine Überschreitung derselben ein Ablösen der Silberschicht durch Bildung einer Legierung mit dem Lotmetall zur Folge hatte; eine derartig sorgfältige Arbeit konnte nur einem geschulten Facharbeiter übertragen werden. Eine wiederholte Lötung an derselben Fläche ließ sich nicht ausführen, weil der Silberüberzug sich dabei ebenfalls ablöste. Die Erfindung bezweckt die Vermeidung der geschilderten Schwierigkeiten.
Zu diesem Zweck wird eine Lötverbindung zwischen einem Metallteil und einem Keramikkörper, der mit einer Metallauflage versehen ist, in der Weise hergestellt, daß in die Keramikoberfläche zuerst ein Überzug aus Molybdän eingebrannt und auf diesen ein Nickelüberzug aufgebracht und ebenfalls eingebrannt wird und daß darauf die Verlötung vorzugsweise mittels eines Weichlotes vorgenommen wird. Weitere Einzelheiten und Vorteile dieses neuen Verfahrens sind der nachfolgenden eingehenden Beschreibung desselben zu entnehmen. Der Keramikkörper wird zweckmäßig in bekannter Weise aus einer auf Specksteingrundlage zusammengesetzten keramischen Masse hergestellt. Der Molybdänüberzug wird vorzugsweise in Form einer Paste auf den Keramikkörper aufgetragen und anschließend in einer reduzierenden Atmosphäre eingebrannt. Die Paste besteht beispielsweise aus Molybdänpulver, das zur Erhöhung der Klebkraft mit Kollodium vermischt ist, und einem Verdünnungsmittel wie etwa Amylacetat. Die Ein-, Brenntemperatur richtet sich nach der Zusammensetzung der keramischen Masse. Sie soll so hoch sein, daß die keramische Masse an der Oberfläche zum Teil verflüssigt wird und mit der Unterseite des Molybdänüberzuges eine Verbindung eingeht, und beträgt etwa 1300°'C. Die Dicke der Molybdänschicht betrug in einem Beispielsfalle etwa io,u.
Der Nickelüberzug kann z. B. gleichfalls in Form einer Paste oder auch galvanisch aufgetragen werden und wird ebenfalls in einer reduzierenden Atmosphäre bei etwa 1050 bis i ioo° C eingebrannt. Vorzugsweise wird die Nickelschicht dünner gewählt als die Molybdänschicht. In dem vorerwähnten Beispielsfalle hatte die Nickelschicht eine Dicke von etwa 5,u. Die erwähnten Auftragsverfahren für den Molybdän- und den Nickelüberzug sind praktisch erprobt; sie können aber auch durch andere Auftragsverfahren ersetzt werden.
Die so vorbereiteten Keramikteile lassen sich sehr gut und dauerhaft verlöten. Hierzu können beliebige Weichlote verwendet werden, deren Schmelzpunkte jedoch höher liegen können als im Zusammenhang mit einer Silberauflage auf dem Keramikkörper und die entsprechend widerstandsfähigere Verbindungen gewährleisten. Im Bedarfsfalle kann man sogar Hartlot verwenden. Die Löttemperatur braucht nun nicht mehr so genau eingehalten zu werden wie bei einer Silberunterlage, so daß die Arbeit auch weniger gut geschulten Kräften anvertraut werden kann. In vielen Fällen läßt sich auch die Eigenschaft des Gegenstandes der Erfindung ausnutzen, daß an der metallisierten Keramikfläche mehrere Lötverbindungen nacheinander durchgeführt werden können, für welche man zweckmäßig verschiedene Lote verwendet, von denen jedes einen niedrigeren Schmelzpunkt hat als das vorher verwendete.
Die auf dem beschriebenen Wege erhaltene Lötverbindung zeichnet sich im Vergleich mit der Verlötung auf Silbergrundlage durch eine erheblich größere Widerstandsfähigkeit aus. Dies mag davon herrühren, daß die Molybdängrundschicht infolge einer bei Silber nicht eintretenden Reaktion mit Bestandteilen der keramischen Masse fester an dem Keramikkörper haftet, während der Nickelüberzug eine gute Benetzung der Metallauflage mit dem Lot gewährleistet.
Das Verlöten wird erleichtert, wenn man die Nicketschicht mit einem Überzug aus Zinn oder einem Weichlot, vorzugsweise demselben Lot, das für die Verbindung verwendet wird, versieht. Dieser Weichmetallüberzug kann zu einem beliebigen Zeitpunkt vor der Herstellung der Lötverbindung aufgebracht werden und wird am einfachsten durch Eintauchen des betreffenden Teils des Keramikkörpers in eine Weichmetallschmelze hergestellt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Herstellen einer Lötverbindung zwischen einem Metallteil und einem Keramikkörper, der mit einer Metallauflage versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß in die Keramikoberfläche zuerst ein Überzug aus Molybdän eingebrannt und auf diesen ein Nickelüberzug aufgebracht und ebenfalls eingebrannt wird und daß darauf die Verlötung vorzugsweise mittels eines Weichlotes vorgenommen wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Nickelüberzug vor dem Verlöten mit einem Überzug aus Zinn oder einem Weichlot bedeckt wird.