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FR2625491A1 - PROCESS FOR OBTAINING PULVERULENT LEAD TITANATE - Google Patents

PROCESS FOR OBTAINING PULVERULENT LEAD TITANATE Download PDF

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FR2625491A1 FR8718484A FR8718484A FR2625491A1 FR 2625491 A1 FR2625491 A1 FR 2625491A1 FR 8718484 A FR8718484 A FR 8718484A FR 8718484 A FR8718484 A FR 8718484A FR 2625491 A1 FR2625491 A1 FR 2625491A1
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Abstract

L'invention concerne un procédé d'obtention de titanate de plomb pulvérulent. Selon l'invention, il consiste à préparer une charge à partir de poudres de bioxyde de titane et de litharge ou de minium, à calciner la charge obtenue à 750-1 000 degre(s)C durant 10-50 heures et à broyer le produit obtenu. Le rapport en moles Pb0 : Ti02 dans la charge est de 1.01 : 1,05. La composition granulométrique du bioxyde de titane est la suivante : 45-60 microns 5 % en poids au plus 2-45 microns 90-98 % en poids moins de 2 microns 5 % en poids au plus, celle de la litharge ou du minium est : 50-100 microns 1 % en poids au plus 4-40 microns 89-95 % en poids moins de 4 microns 10 % en poids au plus. L'invention s'applique notamment au scellement de pièces de dispositifs électroniques.The invention relates to a process for obtaining powdered lead titanate. According to the invention, it consists in preparing a charge from powders of titanium dioxide and litharge or of minium, in calcining the charge obtained at 750-1000 degree (s) C for 10-50 hours and in grinding the product obtained. The Pb0: TiO2 molar ratio in the feed is 1.01: 1.05. The particle size composition of titanium dioxide is as follows: 45-60 microns 5% by weight at most 2-45 microns 90-98% by weight less than 2 microns 5% by weight at most, that of litharge or minium is : 50-100 microns 1% by weight at most 4-40 microns 89-95% by weight less than 4 microns 10% by weight at most. The invention applies in particular to the sealing of parts of electronic devices.

Description

La présente invention concerne le domaine des techniques électroniques, etThe present invention relates to the field of electronic techniques, and

plus précisément les procédés d'obtention du titanate de plomb pulvérulent. Le produit indiqué peut être utilisé à titre de matière de charge pour des matériaux composites à base de verre pour  more precisely, the processes for obtaining the pulverulent lead titanate. The indicated product can be used as a filler for composite glass-based materials for

le scellement des dispositifs électroniques.  sealing electronic devices.

La faible dilatation thermique du titanate de plomb permet d'utiliser le matériau composite à base de verre facilement fusible pulvérulent comprenant, à titre de matière de charge, du titanate de plomb pulvérulent, pour le soudage de pièces de céramique, de verre et métalliques dans les cas o il est nécessaire de combiner une dilatation thermique relativement basse des pièces à  The low thermal expansion of lead titanate makes it possible to use the powder-based easily fusible glass composite material comprising, as a filler, powdered lead titanate, for welding ceramic, glass and metal parts in cases where it is necessary to combine a relatively low thermal expansion of the parts to

réunir avec une faible température de soudage.  combine with a low welding temperature.

On connalt un procédé d'obtention du titanate de plomb pulvérulent par calcination des titanyloxalates ou des titanyltartrates de plomb isolés dans des solutions aqueuses de composés correspondants (US, A,  A process is known for obtaining powdered lead titanate by calcining titanyloxalates or lead titanyltartrates isolated in aqueous solutions of corresponding compounds (US, A,

3352632).3352632).

Un inconvénient majeur du procédé indiqué est l'utilisation des acides oxalique et tartrique chers et déficients. On connaît également un procédé d'obtention du titanate de plomb pulvérulent par calcination des composés de titane et de plomb précipités ensemble dans des solutions aqueuses, comme des carbonates et des hydroxydes pris au rapport nécessaire pour obtenir le titanate de plomb (E.G. Smazhevskaya, N.B. Feldman "Céramique piézoélectrique", 1971, Editeurs "Sovetskoe  A major disadvantage of the indicated process is the use of expensive and deficient oxalic and tartaric acids. There is also known a process for obtaining powdered lead titanate by calcining the titanium and lead compounds precipitated together in aqueous solutions, such as carbonates and hydroxides taken at the ratio necessary to obtain the lead titanate (EG Smazhevskaya, NB Feldman "Piezoelectric Ceramics", 1971, Publishers "Sovetskoe

radio" (Moscou), pages 50-56).radio "(Moscow), pages 50-56).

Cependant, la réalisation du procédé indiqué exige un stade spécial de préparation des solutions de composés de titane et de plomb ainsi que la neutralisation deÉ solutions et de l'eau de lavage. De plus, le procédé exige un matériel technique compliqué. Un procédé sensiblement plus simple est celui d'obtention du titanate de plomb pulvérulent à partir du bioxyde de titane et de la litharge ou du minium, consistant à préparer une charge de poudres des constituants de départ et à la calciner à une température de 600 à 750 C. On prend alors la litharge ou le minium ainsi que le bioxyde de titane en quantités telles que le rapport en moles de PbO: TiO2 dans la charge soit de 0,85. La dimension des particules de litharge ou de minium et de bioxyde de titane est inférieure à 0,5  However, carrying out the indicated process requires a special stage of preparation of the titanium and lead compounds solutions as well as the neutralization of E solutions and wash water. In addition, the process requires complicated technical equipment. A substantially simpler process is that of obtaining powdered lead titanate from titanium dioxide and litharge or minium, consisting in preparing a charge of powders of the starting constituents and calcining it at a temperature of 600 to 60.degree. 750 C. The litharge or the titanium dioxide and the titanium dioxide are then taken in such quantities that the molar ratio of PbO: TiO 2 in the feedstock is 0.85. The particle size of litharge or minium and titanium dioxide is less than 0.5

micron (US,A, 2607659).micron (US, A, 2607659).

Cependant, l'utilisation, dans le procédé indiqué, du minium ou de la litharge et du bioxyde de titane ayant une dimension des particules inférieure à 0,5 micron aboutit à l'obtention de titanate de plomb pulvérulent avec une dimension des particules inférieure à 2 microns, ce qui rend ce dernier inapte à une utilisation comme matière de charge pour une brasure composite à base de verre facilement fusible, étant donné que les particules de titanate de plomb d'une granulométrie inférieure à 2 microns ont tendance à former des agrégats et, entrant dans la composition du matériau de brasure composite à base de verre, elles forment, au cours de sa fusion, des coagulums empêchant le soudage des pièces. En outre, le rapport en moles de PbO: TiO2, dans la charge de départ, égal à 0,85, est insuffisant pour obtenir du titanate de plomb apte à une utilisation à titre de matière de charge d'une brasure composite à base de verre, vu que le bioxyde de titane non entré en réaction et contenu dans le titanate de plomb pulvérulent obtenu conduit à la réduction de la capacité d'étalement de la brasure composite et à  However, the use in the indicated process of minium or litharge and titanium dioxide having a particle size of less than 0.5 micron results in the production of powdered lead titanate with a particle size of less than 0.5 microns. 2 microns, which renders the latter unsuitable for use as a filler for a readily fusible glass-based composite solder, since lead titanate particles having a particle size less than 2 microns tend to form aggregates and, as part of the composition of the glass-based composite braze material, they form, during its fusion, coagulums preventing the welding of the parts. In addition, the molar ratio of PbO: TiO 2 in the feedstock of 0.85 is insufficient to obtain lead titanate suitable for use as a filler for a composite solder based on since the non-reacted titanium dioxide contained in the obtained pulverulent lead titanate leads to the reduction of the spreading capacity of the composite solder and to

l'altération de la qualité du soudage des pièces.  the deterioration of the quality of the welding of the parts.

On s'est donc proposé, dans un procédé d'obtention du titanate de plomb pulvérulent,de trouver un rapport des constituants de charge et une granulométrie des constituants de départ, ainsi que de modifier les conditions de calcination de la charge, de façon que soit assurée l'obtention d'un titanate de plomb apte à être utilisé à titre de matière de charge pour un matériau composite à base de verre pour soudage et permettant de réaliser le soudage hermétique des pièces  It has therefore been proposed, in a process for obtaining the pulverulent lead titanate, to find a ratio of the charge constituents and a particle size of the starting constituents, as well as to modify the calcination conditions of the charge, so that is ensured to obtain a lead titanate suitable for use as a filler for a glass-based composite material for welding and for hermetically sealing the parts

de composants électroniques.electronic components.

La solution au problème posé consiste en ce qu'on propose un procédé d'obtention de titanate de plomb pulvérulent à partir de bioxyde de titane et de litharge ou à partir de minium, procédé comprenant la préparation de la charge de constituants pulvérulents initiaux, la calcination de la charge et le broyage du produit obtenu, et on utilise alors, conformément à l'invention, la litharge ou le minium ainsi que le bioxyde de titane en quantités telles que le rapport molaire PbO: TiO2 dans la charge soit égal à 1,01-1,05, la calcination étant réalisée à une température de 750 à 1000 C durant 10-50 heures, en utilisant le bioxyde de titane aux granulométries suivantes: -60 microns 5% en poids au plus 2- 45 microns 90-98% en poids moins de 2 microns 5% en poids au plus, la litharge ou le minium aux granulométries suivantes: -100 microns 1% en poids au plus 4-40 microns 89-95% en poids  The solution to the problem lies in the fact that a process is proposed for producing powdered lead titanate from titanium dioxide and litharge or from minium, a process comprising the preparation of the filler of initial pulverulent constituents. calcination of the charge and the grinding of the product obtained, and according to the invention, the litharge or the titanium dioxide and the titanium dioxide are then used in such quantities that the molar ratio PbO: TiO 2 in the feed is equal to 1 , 01-1.05, the calcination being carried out at a temperature of 750 to 1000 C for 10-50 hours, using the titanium dioxide at the following particle sizes: -60 microns 5% by weight at most 2-45 microns 90- 98% by weight less than 2 microns 5% by weight at most, the litharge or the minium with the following granulometries: -100 microns 1% by weight at most 4-40 microns 89-95% by weight

moins de 2 microns 10% en poids au plus.  less than 2 microns 10% by weight at most.

Le procédé proposé permet d'obtenir du titanate de plomb pulvérulent de la qualité nécessaire avec une dimension des particules de 2-45 microns, dont l'utilisation à titre de matière de charge des brasures composites à base de verre assure un scellement hermétique des pièces des dispositifs électroniques, par exemple des pièces des enveloppes de circuits intégrés du type DIP, des indicateurs cathodoluminescents etc. Dans ce cas o l'on prend du bioxyde de titane dont les particules sont d'une dimension inférieure à 2 microns en une quantité supérieure à 5% en poids, la capacité d'étalement de la brasure composite à base de verre s'avère insuffisante et on n'atteint pas le scellement hermétique des pièces. Lors de l'utilisation du bioxyde de titane avec une dimension de particules de -60 microns à raison de plus de 5% en poids, il reste, dans le titanate de plomb, plus de 1% en poids d'oxyde de plomb non entré en réaction, ce fait étant inadmissible, car au cours de la calcination du matériau composite à base de verre et lors du soudage des pièces, il se produit la dissolution de l'oxyde de plomb dans le verre facilement fusible, conduisant à l'altération des propriétés de la brasure'composite à base de verre et à  The proposed process provides pulverulent lead titanate of the required quality with a particle size of 2-45 microns, whose use as a filler for glass-based composite solders provides hermetic sealing of parts electronic devices, for example parts of integrated circuit envelopes of the DIP type, cathodoluminescent indicators, etc. In this case, when titanium dioxide having a particle size of less than 2 microns in an amount of greater than 5% by weight is used, the spreading capacity of the composite glass-based solder is insufficient and does not achieve hermetic sealing of parts. When using titanium dioxide with a particle size of -60 microns in excess of 5% by weight, more than 1% by weight of lead oxide does not enter lead titanate in reaction, this fact being inadmissible, because during the calcination of the glass-based composite material and during the welding of the parts, there is the dissolution of the lead oxide in the easily fusible glass, leading to the alteration properties of the glass-based composites and

l'apparition de défauts d'étanchéité au scellement.  the appearance of seal leaks.

En cas d'utilisation du bioxyde de titane avec une dimension des particules se situant entre 2 et.45 microns à raison de moins de 90% en poids, dans la brasure composite à base de verre, après le soudage, apparaissent des microfissures, et par conséquent, des  When using titanium dioxide with a particle size of between 2 and 45 microns at less than 90% by weight, in the composite glass solder, after welding, microcracks appear, and therefore,

défauts d'étanchéité à l'endroit du scellement.  leaks at the sealing site.

Si l'on prend la litharge ou le minium d'une granulométrie inférieure à 5 microns à raison plus de 10% en poids, il se produit un mottage de ces matériaux, la composition de la charge initiale devient hétérogène, la teneur en oxyde de plomb non entré en réaction du titanate de plomb augmente, et des défauts d'étanchéité  If one takes the litharge or the minium of a granulometry lower than 5 microns with more than 10% by weight, a caking of these materials, the composition of the initial charge becomes heterogeneous, the content of oxide of lead not entered in reaction of lead titanate increases, and leakage defects

apparaissent dans les soudures.appear in the welds.

Si l'on utilise la litharge ou le minium d'une granulométrie de 50 à 100 microns en quantité supérieure à 1% en poids, la teneur en oxyde de plomb non entré en réaction du titanate de plomb augmente et des défauts  If litharge or minium of a particle size of 50 to 100 microns in an amount greater than 1% by weight is used, the non-reacted lead oxide content of the lead titanate increases and defects occur.

d'étanchéité apparaissent.sealing.

Dans le cas de l'emploi de la litharge ou du minium d'une granulométrie de 4-40 microns en une quantité inférieure à 89% en poids, la teneur en oxyde de plomb non entré en réaction du titanate du plomb augmente également, ce qui devient la cause de défauts  In the case of the use of the litharge or minium of a particle size of 4-40 microns in an amount of less than 89% by weight, the non-reacted lead oxide content of the lead titanate also increases; which becomes the cause of defects

d'étanchéité dans les soudures.sealing in the welds.

Comme il a été dit ci-dessus, la calcination de la charge initiale s'effectue à une température de 750 à 1000lC. A une température de calcination inférieure à 750 C, la quantité d'oxyde de plomb non entré en réaction dans le titanate de plomb est de plus de 1% en poids, ce qui n'est pas admissible pour les raisons exposées ci-dessus; en outre, cela exige une augmentation  As mentioned above, the calcination of the initial charge is carried out at a temperature of 750 to 1000lC. At a calcination temperature of less than 750 ° C., the amount of lead oxide not reacted in lead titanate is more than 1% by weight, which is not permissible for the reasons set out above; in addition, this requires an increase

considérable de la durée de calcination.  considerable duration of calcination.

Le titanate de plomb pulvérulent obtenu à une température de calcination supérieure à 10000C est à gros grains et ce fait augmente la durée de son broyage. outre cela, les pertes d'oxyde de plomb dues à sa volatilité augmentent avec l'accroissement de la température de  The pulverulent lead titanate obtained at a calcination temperature greater than 10000C is coarse grains and this fact increases the duration of its grinding. In addition, the loss of lead oxide due to its volatility increases with the increase in the temperature of

calcination.calcination.

Il est désavantageux d'effectuer la calcination pendant moins de 10 heures, la synthèse du titanate de  It is disadvantageous to perform the calcination for less than 10 hours, the synthesis of the titanate of

plomb restant alors inachevée.lead remaining unfinished.

Il est également désavantageux d'effectuer la calcination durant plus de 50 heures, car cela ne donne pas d'effet supplémentaire mais conduit à une  It is also disadvantageous to carry out the calcination for more than 50 hours, since this does not give any additional effect but leads to

consommation injustifiée d'énergie.  unjustified consumption of energy.

-On introduit, dans la charge initiale, un excès d'oxyde de plomb (PbO), égal aux pertes dues à  -In the initial charge, an excess of lead oxide (PbO), equal to the losses due to

l'évaporation lors de la calcination de la charge.  evaporation during the calcination of the charge.

Le rapport molaire PbO: TiO2 dans la charge ne doit pas dépasser 1,05, étant donné que, dans ce cas, il peut rester, dans le titanate de plomb, de l'oxyde de plomb non entré en réaction en une quantité supérieure à 1% en poids, ce qui conduit à l'altération des propriétés de la brasure composite à base de verre et à des défauts  The molar ratio of PbO: TiO2 in the feedstock must not exceed 1.05 since, in this case, unconverted lead oxide may remain in lead titanate in an amount greater than 1% by weight, which leads to the alteration of the properties of the glass-based composite solder and to defects

d'étanchéité du soudage.welding sealing.

D'autre part, le rapport molaire PbO: TiO2 ne doit pas être inférieur à 1, 01, vu que dans le mélange d'interaction (de PbO et de TiO2), après la volatilisation de PbO, peut se révéler une insuffisance de PbO, ce qui aboutit à des propriétés altérées du  On the other hand, the molar ratio PbO: TiO2 should not be less than 1, 01, since in the interaction mixture (of PbO and TiO2), after the volatilization of PbO, may be a deficiency of PbO resulting in altered properties of the

titanate de plomb pulvérulent.powdery lead titanate.

Le procédé d'obtention du titanate de plomb  The process for obtaining lead titanate

pulvérulent est réalisé comme suit.  powder is carried out as follows.

On utilise, pour préparer la charge initiale, de la litharge ou du minium pulvérulents aux granulométries suivantes: -100 microns 1% en poids au plus 4-40 microns 89-95% en poids moins de 4 microns 10% en poids au plus ainsi que du bioxyde de titane pulvérulent aux granulométries suivantes: 60 microns 5% en poids au plus 2-45 microns 90-98% en poids  To prepare the initial charge, the powdered litharge or minium is used at the following granulometries: -100 microns 1% by weight at most 4-40 microns 89-95% by weight less than 4 microns 10% by weight at most powdered titanium dioxide with the following particle sizes: 60 microns 5% by weight at most 2-45 microns 90-98% by weight

moins de 2 microns 5% en poids au plus.  less than 2 microns 5% by weight at most.

Les constituants indiqués sont pris en quantités telles que le rapport molaire PbO: TiO2 dans la charge soit de 1,01-1,05. Le brassage des constituants initiaux est réalisé dans un malaxeur, permettant d'obtenir une charge de composition homogène, par exemple  The constituents indicated are taken in such quantities that the molar ratio PbO: TiO 2 in the feed is 1.01-1.05. The stirring of the initial constituents is carried out in a kneader, making it possible to obtain a load of homogeneous composition, for example

dans un malaxeur planétaire à vis.  in a planetary screw mixer.

On place la charge préparée dans des capsules en céramique que l'on ferme avec des couvercles en céramique. On met les capsules dans un four électrique, on élève la température Jusqu'à 750-1000 C et on effectue la calcination dans l'intervalle de température indiqué  The prepared filler is placed in ceramic capsules which are closed with ceramic lids. The capsules are placed in an electric oven, the temperature is raised to 750-1000 ° C. and calcination is carried out in the indicated temperature range.

durant 10-50 heures, pour obtenir du titanate de plomb.  for 10-50 hours, to obtain lead titanate.

Le titanate de plomb pulvérulent obtenu, apres refroidissement, est déchargé des capsules et soumis au broyage, par exemple dans un broyeur à boulets. Ensuite, le titanate de plomb pulvérulent subit un tamisage à vibrations et on obtient le produit visé dont les  The pulverulent lead titanate obtained, after cooling, is discharged from the capsules and subjected to grinding, for example in a ball mill. Then, the pulverulent lead titanate undergoes vibration sieving and the target product is obtained.

particules sont d'une dimension de 2 à 45 microns.  particles are from 2 to 45 microns in size.

On utilise le titanate de plomb pulvérulent obtenu comme matière de charge dans la brasure composite à base de verre pour scellement des pièces de dispositifs électroniques. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la  The pulverulent lead titanate obtained as a filler in the glass-based composite solder is used for sealing electronic device parts. Other features and advantages of the invention will be better understood when reading the

description qui va suivre d'exemples concrets de sa  description that will follow of concrete examples of his

réalisation.production.

Exemples 1Examples 1

Pour préparer la charge initiale, on prend de la litharge aux granulométries suivantes: 50-100 microns 0,5% en poids 4-40 microns 92,0 en poids moins de 4 microns 7,5% en poids ainsi que du bioxyde de titane pulvérulent aux granulométries suivantes: -60 microns 4,0% en poids 2-45 microns 95,0% en poids moins de 2 microns 1,0% en poids. On brasse 74,3 kg de litharge pulvérulente et 26,6 kg de bioxyde de titane pulvérulent, pour obtenir  To prepare the initial charge, the following sizes are used: 50-100 microns 0.5% by weight 4-40 microns 92.0 by weight less than 4 microns 7.5% by weight as well as titanium dioxide powder at the following granulometries: -60 microns 4.0% by weight 2-45 microns 95.0% by weight less than 2 microns 1.0% by weight. 74.3 kg of pulverulent litharge and 26.6 kg of powdered titanium dioxide were

une charge dont le rapport molaire est de 1,04.  a charge whose molar ratio is 1.04.

La charge obtenue subit une cuisson dans un four électrique à une température de 850 C. La durée de  The charge obtained is fired in an electric oven at a temperature of 850 C. The duration of

la cuisson est de 45 heures.cooking is 45 hours.

Le titanate de plomb formé est broyé dans un moulin à boulets Jusqu'à obtenir une surface spécifique de 1800 cm2/g, ensuite il subit un tamisage et on obtient une poudre d'une granulométrie se situant entre 2  The titanate of lead formed is milled in a ball mill until a specific surface of 1800 cm 2 / g is obtained, then it undergoes sieving and a powder with a particle size of between 2 is obtained.

et 45 microns.and 45 microns.

Ci-dessous, tous les exemples (1 à 9) de réalisation du procédé proposé sont réunis au tableau 1  Below, all the examples (1 to 9) of realization of the proposed method are shown in Table 1

TABLEAlU ITABLE I

g g g N_ I. iLfarge|Miniutim I Bioxyde e I il ruei Tempéra- i Diée N [ 1 Rnpport LIre tle(le I ll  ## EQU1 ## ## 1 ## EQU1 ## ##

de GCranulométrie, X en poids lrranulomaLrie, ?é en poids I orantilm-nnl, 'i,, % ell poidh ie n mnles a- 1 ca:lci -  of germanulometry, X by weight of the acrylonitrile, by weight of the monomer, and by weight of the monomers.

_______ ______ ______ î ____________ ____________ g ______ g en m o îoetiî I [l'exem{f- I' '] I ' " 'll(Jg -------,. iion ,fnl i of 1'exem-i g g g iI'b !pi50PbO:TiO2 "C ple 1 50-100 4-40: moins: Quan- 50-1Ol 4-40 moinsl Quan-145-60 2- li) h un IQuan- hb:Ti2 1 y lym ce tilé (l I de LitLé61. l 1 t it.î l y|m 4,,m.4 Im k, j) sm |m 4)jmkgyAm "i 2.mm12,>1 kg ll l l l),l/,. l l l 2 5 4 5 6 '7 0n 9 kJ t 11 Il121 3 g 14 i 15 16 g0,5. 92,0 7,574, 3.. 4, 95,[1,26,6 1 34 50 i 45 2 ons 92, 7,5, 740 - 3 -I i g1  ______________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________ ______________________________________ ______________________________________ ## EQU0000 ## ## STR1 ## where: ## STR1 ## (1), (4), (4), (1), (1), (1), (1), (1), (1) (1), (1), (1), (1), (1), (1), (1) and (1). lll 2 5 4 5 6 '7 0n 9 kJ t 11 Il121 3 g 14 i 15 16 g0.5 92.0 7.574, 3 .. 4, 95, [1,26.6 1 34 50 i 45 2 ons 92 , 7.5, 740 - 3 -I i g1

,92,0, 7 - - - 4,, 095,,111,(26,6 1,04 750 45  , 92.0, 7 - - - 4 ,, 095,, 111, (26.6 1.04 750 45

2 10,5 192,0 7,51 74,3 I.. 4,0 1 9-,I,-1 1 26,61,114I110 ID)0)  2 10.5 192.0 7.51 74.3 I. 4.0 1 9-, I, -1 1 26.61, 114I110 ID) 0)

4 10,5]92,0 i7,574,3 - - - - 4,0 95,111,1 26,6,01 8fn50 4) !1,O '89, 0 l 1,O74, 5...4 , 95, 1), fl 126,61,1158 t5045 - ' 1,0 190,0)I 9,074,43,0 192,1115,026,6 l,103 '850 '45 7 I Fî, 51}92,0 17,574,3 -,5-- - . I 9], (Il1,526,6m1,01 4850g 45 1]0,5192,0 i7,5 1 74,3- 3- - - 5,0 90,i11,(1 g 26,61,104 g850 4'5 9 - - g - g - 1,0 190,0: 9,0 175,84, O' 95,(l[5,I 126, 6 61,05' 51 4, ::':}; 0 1 i | t l l 0 'g uig g I 5 I - ' - i! I 5 1. 1 2 g 1 g 8 _._ I I,0I00190150 41 I 9I1,1166 g 10 5) g 4 gg ggg g g g g g g g g g gg i gg g g g g g g g g g g Le titanate de plomb pulvérulent obtenu dans les exemples 1 à 9 par le procédé proposé ainsi que celui obtenu selon le US, A, 2607659 ont subi un essai portant sur la teneur en oxyde de plomb (PbO) non entré en réaction (résiduelle), on a également déterminé la capacité d'étalement des matériaux composites de brasure à base de verre contenant, en tant que matière de charge, les poudres indiquées de titanate de piomb, la température de scellement au moyen des matériaux composites indiqués des enveloppes de circuits intégrés  10.5] 92.0 17.574.3 - - - - 4.0 95.111.1 26.6.01 8fn50 4) 1, O 89, 01, O74, 5 ... 4, 95, 1), 126,61,1158 t5045 - 1,090,0,0) 1,074,43.0,191,1115,026.6 1,103,850,745 FF, 51} 92.0 17,574,3 -, 5-- -. I 9], (11,526.6m1.01 4850g 45 1] 0.5192.0 i7.5 1 74.3- 3- - - 5.0 90, i11, (1 g 26.61.104 g850 4'5 G - 1.0 - 190.0: 9.0 175.84, 95, (1 [5, 1 126, 6 61.05 '51 4, ::':}; 0 1 i The invention relates to the following methods: The invention relates to the following methods: powdered lead titanate obtained in Examples 1 to 9 by the process proposed as well as that obtained according to US, A, 2607659 were subjected to a test on the content of non-reacted (residual) lead oxide (PbO), also determined the plating capacity of glass-based solder composites containing, as a filler, the indicated piomb titanate powders, the sealing temperature using the indicated composite materials of the integrated circuit envelopes

et l'étanchéité des soudures des enveloppes.  and sealing the welds of the envelopes.

La capacité d'étalement des matériaux composites de brasure à base de verre a été déterminée comme suit. La poudre de matériau composite de brasure à base de verre, à raison de 6,85 g, prend une forme cylindrique au pressage à 7,0 MPa et on en obtient des tablettes de 20 mm. Les tablettes indiquées sont placées sur un verre à vitres, portées à 450 C et maintenues à cette température durant 10 minutes. la capacité d'étalement du matériau composite de brasure à base de verre est exprimée par le diamètre d'une tablette  The spreadability of glass-based solder composites was determined as follows. The glass solder composite material powder, at a rate of 6.85 g, is cylindrical in pressing at 7.0 MPa and 20 mm tablets are obtained. The tablets indicated are placed on a glass pane, brought to 450 C and maintained at this temperature for 10 minutes. the spreading capacity of the glass-based brazing composite material is expressed by the diameter of a tablet

ramollie et étalée.softened and spread.

Pour les essais, on a préparé 200 enveloppes en vitrocéramique de circuits intégrés du.type DIP pour chaque poudre de titanate de plomb obtenue dans les exemples 1 à 9. A cette fin, on brasse du titanate de plomb pulvérulent avec une autre matière de charge, à savoir, du zircon pulvérulent ainsi qu'avec la poudre de verre facilement fusible de composition suivante,-% en poids: PbO: 85, B203: 13, SiO2: 1, A1203: 1. Il en résulte un matériau composite de verre (verre de soudure) de la composition suivante, % en poids: verre facilement  For the tests, 200 DIP-type glass-ceramic integrated-circuit envelopes were prepared for each lead titanate powder obtained in Examples 1-9. For this purpose, pulverulent lead titanate was stirred with another filler material. that is, powdery zircon and the easily fusible glass powder of the following composition, - wt.%: PbO: 85, B203: 13, SiO2: 1, Al2O3: 1. The result is a glass composite material. (welding glass) of the following composition,% by weight: glass easily

fusible: 53, titanate de plomb: 42, zircon ' 5.  fuse: 53, lead titanate: 42, zircon '5.

Ensuite, on réalise le soudage, par le procédé connu, des enveloppes en vitrocéramique des circuits intégrés, en utilisant les matériaux composites à base de verre de la composition indiquée. On effectue le soudage dans un four continu à une température de 450 C avec un maintien de 10 minutes. L'essai portant sur le contr8le de l'étanchéité de scellement des enveloppes des circuits intégrés a été réalisé par la méthode connue sur un héliochercheur de fuite. L'étanchéité du scellemnen- a été déterminée d'après le niveau de fuite d'h-élium qui ne doit pas  Then, welding, by the known method, glass-ceramic envelopes of the integrated circuits, using the glass-based composite materials of the indicated composition. The welding is carried out in a continuous oven at a temperature of 450 C with a hold of 10 minutes. The test relating to the control of the sealing tightness of the envelopes of the integrated circuits has been carried out by the known method on a heli-searchcher of leakage. The leakproofness of the seal has been determined by the leakage level of h-elium, which must not be

dépasser 1.10 -W.exceed 1.10 -W.

Ci-dessous, au tableau 2, sont résumés les  Below, in Table 2, are summarized the

résultats des essais.test results.

TABLEAU 2TABLE 2

Teneur en Capacité Etanchéité NO oxyde de d'étalement Temérature du soudage de plomb non du matériau de (niveau de l'exem- entré en composite soudage, fuite d'hélium), ple réaction du à base de OC W titanate de verre, mm plomb, poids  Capacitance Content Sealing NO Spreading Oxide Lead Welding Temperature Non Material (composite welding level, helium leakage), full reaction OC-based glass W titanate, mm lead, weight

1 1 2 I 23 _4 _51 1 2 I 23 _4 _5

1 0,4 25,6 450 ne dépasse pas1 0.4 25.6 450 does not exceed

1-10'91-10'9

2 0,3 26,0 -" -2 0.3 26.0 - "-

3 0,5 25,1 ---3 0.5 25.1 ---

4 0,2 26,5 -"- --4 0.2 26.5 - "- -

0,5 25,7 ---0.5 25.7 ---

6 0,4 26,8 -" -6 0.4 26.8 - "-

7 0,3 27,2 -- --7 0.3 27.2 - -

8 0,5 25,8 -- --8 0.5 25.8 - -

9 0,6 24,8 -- -_9 0.6 24.8 - -_

Selon au plus Le soudage est impossible - le matériau composite  According to at most welding is impossible - the composite material

US, A 0,02 de brasure à base de verre ne s'étale pas.  US, A 0.02 of glass solder does not spread.

Comme le démontrent les données du tableau 2, le procédé proposé permet d'obtenir du titanate de plomb pulvérulent dont l'utilisation dans le matériau composite de brasure à base de verre assure une étanchéité fiable À5 des enveloppes des circuits intégrés du type DIP. Le scellement des enveloppes est alors effectué à une température relativement basse (450 C), ce qui permet de conserver les paramètres électriques des circuits intégrés. L'utilisation du titanate de plomb pulvérulent obtenu par le procédé proposé dans les matériaux composites de brasure à base d'un verre plus fusible que celui ayant subi les essais ci-dessus, permet de réaliser le soudage hermétique des pièces des instruments de  As can be seen from the data in Table 2, the proposed process provides pulverulent lead titanate whose use in the glass-based solder composite material provides reliable sealing to the envelopes of the DIP-type integrated circuits. Sealing of the envelopes is then performed at a relatively low temperature (450 C), which keeps the electrical parameters of the integrated circuits. The use of the pulverulent lead titanate obtained by the process proposed in the solder composite materials based on a more fusible glass than the one having undergone the above tests makes it possible to hermetically seal the pieces of

technique électronique à de plus basses températures.  electronic technique at lower temperatures.

C'est ainsi que le soudage des corps des schémas intégrés de type DIP peut être réalisé à une température non supérieure à 415 C et le soudage des indicateurs cathodoluminescents - à une température non supérieure à  Thus the welding of the bodies of integrated DIP-type diagrams can be carried out at a temperature of not more than 415 ° C and the welding of the cathodoluminescent indicators - at a temperature no greater than

430 C.430 C.

Claims (1)

R E V E N D I C A T I ONR E V E N D I C A T I ON Procédé d'obtention de titanate de plomb pulvérulent à partir de bioxyde de titane et de litharge ou de minium, du type comprenant la préparation d'une charge de poudres de constituants initiaux, la cuisson de la charge et le broyage du produit obtenu, caractérisé en ce qu'on utilise la litharge ou le minium ainsi que le bioxyde de titane en quantités telles que le rapport en moles PbO: TiO2 dans la charge soit de 1,01 à 1,05, la cuisson de la charge est réalisée à une température de 750 à 10000C durant 10 à 50 heures, en utilisant du bioxyde de titane aux granulométries suivantes: -60 microns 5% en poids au plus 2-45 microns 90- 98% en poids moins de 2 microns 5% en poids au plus, et la litharge ou le minium aux granulométries de: -100 microns 1% en poids au plus 4-40 microns 89-95% en poids  Process for producing pulverulent lead titanate from titanium dioxide and litharge or minium, of the type comprising the preparation of a charge of powders of initial constituents, the firing of the filler and the grinding of the product obtained, characterized in that the litharge or the titanium dioxide and the titanium dioxide are used in such quantities that the molar ratio PbO: TiO 2 in the feedstock is 1.01 to 1.05, the firing of the filler is carried out at a rate of temperature of 750 to 10,000 ° C for 10 to 50 hours, using titanium dioxide at the following particle sizes: -60 microns 5% by weight at most 2-45 microns 90-98% by weight less than 2 microns 5% by weight at most , and the litharge or minium with particle sizes of: -100 microns 1% by weight at most 4-40 microns 89-95% by weight moins de 4 microns 10% en poids au plus.  less than 4 microns 10% by weight at most.
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