Паста для металлизации керамики

Паста для металлизации керамики

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) Qg Щ Д

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 03,01.75 (21) 2092730/33 с присоединением эаявки №(23) Приоритет— (43) Опубликовано25.09„76.Бюллетень ¹ 35 (45) Дата опубликования описания 09.12.76

2 (51) M. Кл, С. 04 B 41/14

Государственный комитет

Соаета Министроа СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 666,3, 056 5(088 8) (72) Авторы иэобретения

Л. Н. Ярмолинская, Т. H. Лызлова и A. С, Левин (71) Заявитель (54.) ПАСТА ДЛЯ МЕТАЛЛИЗАЦИИ КЕРАМИКИ

Предлагаемое изобретение относится к технологии изготовления изделий электронной промышленности, в частности к составам паст для низкотемпературной металлизации диэлектриков. 5

Известен состав низкотемпературной пасты на основе окислов молибдена и марганца, обеспечивающий высокую термомеханическую прочность узла (1). Такая паста содержит, вес,%: )О

МоО., 75 -92

NnO 3 -12

TiH 3 -12

СиО 0,5- 1,5

Однако этот состав не может быть применен для металлизации изделий микроэлектроники, где расстояния между металлизационными полями малы, так как наличие активной составляющей гидрида титана приво- 20 дит к уменьшению сопротивления диэлектрика на участке, прилегающем к слою металлизации, что снижает электрическую прочность прибора, Известна также паста для металлизации керамики, включа ощая МэОэ, knO<, С.и.О и стекло (2).

Е1ель изобретения — уменьшение токов утечки при расстоянии между металлизационными полями порядка 0,3 — 1,5 мм.

Для этого паста дополнительно содержи1

МО, 0 и Ре О-, при следующем "-оотз ношении компонентов, вес.%:

МоО. о

40 — 65

МпО 5 -15

С.>qО 0,5- 1,5

Стекло 3 -15

Мо 20 — 40

w0-, 3,5 — 15

Fe O5 0,5 — 2,5

При этом целесообразно использовать стекло с содержанием щелочи в пределах от 0,001 до 5%, Г1ля повышения термомеханической прочности узла может быть использовано стекло с коэффициентом термического расширения, отличающимся от коэффициента термического расширения кера-7 мики не более, чем на + 15 10 1/град.

529143

ЕЯИИПИ такое 52BBl83 Tnpein 7о2

Фнннан ППП "Патент", т. Укоорон, in. Проектное, 4

Подписное

Выбранные соотношения компонентов, входящих в состав пасты, обеспечивают быстрое протекание реакции в процессе мегаллизации„а также образование мелких участков стекпа и равномерное распределение их в области металлизационного слоя.

Использование TpexorcBcrr молибде11а Опре-. деляется ее высокой реакционной способностью вступать в химическое взаимодействие с компонентами металлизационной пасты r

19 керамического материала, а также высокой поверхностной актиьностью продуктов образующихся при восстановлении трехокиси молибдена.

Юля снижения летучести трехокиси молибо (5 дена при температурах свь1ше 600 . в состав пасты вводят металлический молибден, что способствует восстановлению грехокиси молибдена до менее летучей двуокиси моли& дена.

H .процессе вжигания металлизационного слоя l.е О. восстанавливается до Fe0 и в о ингевва1ее температур 500-700 Ст взаимок

aействуя с NOO., образуег молибдат железа.

Обра.еованио молибдата железа дополнительНо vi"тоньше,.BT возгонку МОО» приблизиTerrrnHo в два раза, Введение в состав «ФО. приводит к Образовани1о вольфрамата и фольфрамита о марганца, который при 1000 С образует твердый раствор с молибдатом (молибдитом) мар -анца, Образование твердых раcTBQDOB Ю

O;..-.Ера1аЕГ ПРОЦЕСС СПЕКаНИЯ ЧаотИЦ тВЕРДОй т„=: nrn M 8TàËËÈÇàÖÈÎÍÍÎÃÎ СЛОЯ а

Использование в составе пасты стекла с малым содержанием щелочи определяется необходимостью обеспечить низкие значения ЗЬ токов утечки (не более 0,0001 мка при напряжении 100 в).

Таким образом, указанные условия Обеспечивают высокие значения электрического сопротивления между металлизацпонными по% лями при малых расстояниях между ними и при сохранении температуры вжигания в пределах 1050 — 1150ОС„

Паста, содержащая: М О О 57%, М О, 9%, Си, О 0,5%, МО 20%, А О 4%, Ре 0 0,5%., стекло 9% была нанесена на плату гибридной интегральной схемы размером 24х30х0,3 мм. Расстояние между металлизационными полями составляло 0,3—

1,5 мм. Вжигание пасты проводили в восО становигельной атмосфере при 1100 С. ПосJIG никелирования к металлизирОВанным Об разцам припаивали никелевые выводы медносеребряным припоем.

На полученных образцах были проведены замеры токов утечки и рассчитана величина сопротивления между металлизационными погчми. Кроме того, были проведены испытани механической прочности спаев металлизированной керамики с никелевыми выводами на растяжение и на изгиб, Результаты испытаний показали:

1. Сопротивление между металлизацион1Ъ ными полями составило более 10 ом при

РНССтОЯНИИ МЕЖДУ МЕтаа7ЛИЗаЦИОННЫМт1 ПОЛЯми 0,3" мм.

2. Механическая прочность спал на растяжение, составляет, в среднем, 1,1 кг, при норме 500 г.

3, Механи еская прочность сная на изгиб составляет, в среднем 5, перегибов при норме 3 перегиба.

Формула изобретения

1а Паста для металлизации керамики, включающая МоОз, МпО, Си>О и стекло, о т л. и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью уменьшения токов утечки при расстоянии между металлизационными полями порядка 0,3 -- 1,5 мм, она дополнительно содержит Мо, Ь 0, Ге О при следующем соотношении компонентова вес.%:

МоО-; 40 -65

1 г 5 -15

С„O 0,5-1,5

Стекло 3 -15

Мо 20-40

«J«0 3,5-1 5

Fe O 0,5-2,5

2. Паста, по и. 1, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что она содержит стекло, разница коэффициента термического расширения которого с коэффициентом термического расширения керамики лежит в пределах + 15 10

1/град.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе изобретения:

Авторское свидетельство СССР

¹ 404818, М. Кл. С 04. Ь 41/3 4-, 1971 r

2. Патент США № 3647519, М. Кл.

117-71, опубликовано 1972 г (прототип).