Состав для металлизации диэлектриков

Состав для металлизации диэлектриков

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП И

А ЗОБ Р ЕТ ЕЙ И Я (!!) 570572

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05.04.76 (21) 2343264/33 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.08.77. Б!оллетень № 32

Дата опубликования описания 20.10,77 (51) М. Кл 2 С 04В 41/14

Государственный комитет

Совета Мини."тров СССР по делам изооретений и открытий (53) УДК 666.8.056.6 (088.8) (72) Авторы изобретения

Л. Н. Ярмолинская, А. С. Левин и Ю. И. Геращенко (71) Заявитель (54) СОСТАВ ДЛЯ МЕТАЛЛИЗАЦИИ ДИЭЛЕКТРИКОВ

Изобретение относится к технологии изготовления изделий электронной техники, а именно к составам для металлизации диэлектри ков на основе солевых растворов, и может быть использо!вано для получения металлокерамических спаев и проводящей разводки.

Известен состав для металлизации высо!коал!омоок!сидных керамических материалов для низкотемпературной металлизации, включающий растворимые соединения тугоплавких металлов, соль двухвалентных металлов, раствор молибдата (вольфр амата) аммония, натрия и марганца (1J.

Металлизационное покрытие, полученное с пою!ощь!о этого состава, имеет íà по верхности шелушение и требует зачистки. Необходимость зачистки металлизац ионного покрытия ограничивает применение известного состава для конструкций, имеющих металлизированные углубления, пазы, отверстия малого диаметра.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является состав для металлизации диэлектри!ков с применением истинного раствора соли аммония молибденовой кислоты, где применяемая соль — молибдат, или парамолибдат аммония (2). Одна!ко указанный состав не обеопечивает необходимой надежности спаев и в конечном итоге надежности приборов.

Цель изооретения — повышение надежности спаев.

5 Зто достигается при металлизации раствор!имыми соединениями тугоплавких металлов и солями двухвалентных металлов за счет того, что в качестве раство!римых соединений тугоплавких металлов состав содержит, по

1О !крайней мере, одну гетерополикислоту при следующем соотношении компонентов, вес. Я>. гетер ополикислота тугоплавкого металла

60 — 99,5; соль двухвалентных металлов 0,5—

40.

15 Совместное введение гетерополикислот тугоплавких металлов и солей двухвалентных металлов, и растворителя обеспечивает получение истинных растворов.

Для активизации процессов спекания ме20 таллизационного покрытия и взаимодействия металлизационного покрытия с поверхностью диэлектрика раствор для металлизации содержит смеси солей двухвалентных металлов с несколькими гетерополикислотами. Приме25 нение гетерополикислот того или и ного состава зависит от физико-химических свойств диэлектрика. В зависимости от предъявляемых к металлизационному составу требований (температуры вжигания, проводимость, 30 адгезия) применяются гетерополикислоты с

570572

Ф ор мул а изобр етения

Состав для мета ллизации диэлектриков, включающий растворимые соединения тугоплавких металлов и соль двухвалентных ме40 таллов, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности спаев, он содержит в качестве растворимых соединений тугоплавких металлов по крайней мере одну гетерополикислоту при следующем соотношении

45 компонентов, вес. %:

Растворимые соединения тугоплавких металлов 60 — 99,5

Соли двухвалентных металлов 0,5 — 40

Источники информации, 50 принятые во внимание при экспертизе

1. Conference recorde of 1966, eighth Conference on the technigue, sept. 1966, р,р, 76 — 82.

2. Патент Франции № 1.408.680, кл. С 04В, 55 опубл. 1964.

Составитель Г. Фомина

Техред И. Карандашова

Корректор Л. Брахнина

Редактор А. Соловьева

Подписное

Заказ 2219/14 Изд. № 714 Тираж 778

НПО Государственного кс.штета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушскан наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 различными атомарными соотношениями тугоплавких металлов и стеклоо бразующих компонентов. Так, в случае использования кремнемолибденовой кислоты соотношение молибдена и кремния может составлять 6: 1, 9:1, 12:1.

При термообработке соли двухвалентных металлов гетерополикислот разлагаются на окислы тугоплавких металлов, окислы двухвалентных металлов и стеклообразующие окислы (РзО5, ЫОв и т. д.), причем граница раздела между отдельными окислами находится на молекулярном уровне, что обеспечивает высокую реакционную способность компонентов металлизационного покрытия с поверхностью диэлектрического материала.

11олученный раствор стабилен продолжительное время и не требует специальных условий для хранения.

Для металлизации высокоалюмооксидной керамики, включающей стеклофазу, с большой реакционной способностью (22+C) пригото вляют состав: в 40 мл воды растворяют

98,2 г кремнемолибденовой кислоты, вьшавший осадок трех кислот молибдена отфильтровывают. l5 полученный истинный раствор кремнемолибденовой кислоты дооавляют

1,8 г карбоната кальция.

Приготовленный металлизационный состав был применен для металлизации керамических брусков размером 40х10 (10 мм и шайб диаметром 24 мм из высокоалюмооксидного керамического материала 22;к;С.

Вжигание проводилось в восстановительнои среде при 1850 С. ч!еталлизированные бруски и шайбы никелировались и спаивались с медными пластинами медно-серебряным припоем. ,Цля металлизации высокоалюмооксидной керамики, включающей стеклофазу с малой реакционной способностью (состав марки

М вЂ” 7), приготавливают состав: в 20 мл воды растворяют 65 г борновольфрамовой кислоты. Выпавший осадок КОз отфильтровывают. В приготовленный истинный раствор борновольфрамовой кислоты добавляют 35 r однозамещенного нитрата марганца.

Приготовленным раствором окунанием металлизировали основание интегральных схем из керамики марки М вЂ” 7, имеющие пазы радиусом 0,5 мм и отверстие диаметром 0,25 мм.

Вжигание производили в восстановительной среде формиргаза. Затем сошлифовали металлизацию по наружному диаметру и с обеих сторон по плоскости; наносили трафаретной печатью или пульверизацией топологический рисунок с обеих сторон, вжигали металлизацию и медные пластинки припаивали медным припоем.

Полученные узлы подвергались испытанию на механическую и термическую прочность.

Одновременно полученные узлы подвергались испытанию на длительное хранение. Механическая прочность спаев, полученных по

10 примеру 1 составляла 56 — 68 единиц спаев, полученных по примеру П 52 — 68 единиц в то время, как на спаях, полученных с применением известного металлизационного состава (2J механическая прочность составляла

15 31 — 88 единиц. 11олученные узлы прошли испытание на термоциклирование и длительного хранения. Результат — 100%-ная годность.

Все испытанные узлы были герметичны.

Таким образом, введение тугоплавких ме20 таллов в состав для металлизации диэлектриков через гетерополикислоту, а также солей двухвалентных металлов в указанном соотношении обеспечивает получение плотноспеченного металлизационного покрытия с равномерно распределенной стеклофазой и обладающего высокими адгезионными свойствами.

11редлагаемый состав для металлизации диэлектриков обеспечивает получение высоконадежных спаев металла с большой группой диэлектриков. Полученный раствор стабилен продолжительное время и не требует специальных условий для хранения,