Диэлектрический состав для межслойной изоляции

Диэлектрический состав для межслойной изоляции

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

"г, ч,, .";. :и..

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пщ 574776

Сони Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10.06.76 (21) 2371057/24-07 с присоединением заявки М (51) М Кл г Н 01В 3/08

ГосУдаРственный комитет (23) Приоритет

Совета Министров СССР

00 делам изобретений и открытий

Опубликовано 30,09.77. Бюллетень Ме 36

Дата опубликования описания 03.10.77 (53) УДК 621.315(088.8) (72) Авторы изобретения 3. М. Пуронене, В. Г. Красов, H. Д. Колдашов и Г. В, Турчина (71) Заявитель (54) ДИЭЛЕКтРИЧГСКИИ СОСТАВ ДЛЯ МгжСЛОИНОИ

ИЗОЛЯЦИИ

Изобретение касается диэлектрического сомежс IOAHOA быть использовано при изготовлении толстопленочных больших гибридных интегральных схем.

Известен диэлектрический состав для межслойной изоляции, включающий стсклоцемент следующего состава, вес. /о..

SiO 20 — 38

TiOг 2 — 20

РЬ 2 0 — 15 Oç 0 — 5

PbO 21 — 42

ВаО 4 — 12

$гО 0 — 5

CdO 0 — 5

А1г Оз 1 — 25

ZnO 0 — 20

ХгОг 0 — 5

SnO2 0 — 5

ТагОз 0 — 5

$Ь2ОЗ 0 — 5.

К стеклоцементу затем добавляют инертную связку, содержащую 8о/о этилцеллюлозы и 92о/о Р-терпенового масла (1).

Недостатком данного состава является то, что сопротивление изоляции такого стеклоцемента в составе конденсатора и термостойкость пленок на основе такого стеклоцемента недостаточна, Известен также стеклокристаллический состав (2) для изоляции интегральных с«ем, содержащий РЬО, ZnO, $10г, TiO, в следующем соотношении, вес. /,:

Э

РЬО 35 — 50

SiO 25 — 40

ZnO 15 — 25

TiO 3 — 5

Термостойкость такого состава тоже недос1р таточна, а растекаемость паст, приготовленных на его основе, превышает норму.

Прототипом изобретения является диэлектрический состав (3) для межслойной изоляции, включающий 50 — 95 вес. о/о ситаллоце15 мента и 5 — 50 вес. /о окиси алюминия.

Недостатком этого диэлектрического состава являются неудовлетворительные электрофизические свойства пзготавляемых на его основе паст.

Целью изобретения является улучшение электрофизических свойств диэлектрического состава для межслойной изоляцин.

Поставленная цель достигается тем, что известный диэлектрический состав содержит в качестве наполнителя окись кремния, окись марганца и окись хрома при следующем соотношении компонентов, вес. %.

Окись алюминия 16 — 24

Окись кремния 0,05 — 0,3

Окись марганца 0,03 0,2

574776

178

26,6 10 — 4

1 013

17,9

15

25

1,2

35

3,6

Окись хрома 0,1 — О,З

Ситаллоцемент Остальное

П р и м ер 1. Приготовляли диэлектрическую композицию, содержащую ситаллоцемент следующего состава, вес. %: PbO 44,5, Si20

29,5, ZnO 18,5; TiO> 4,0; А1 0 2,5 в количестве

75 вес. %, окиси алюминия марки ГК-65 а-формы в количестве 20 вес, % и наполнителя в виде порошка следующего состава, вес. %: А12ОЗ 95; $10 2,2; МпО 2,14; Сг2ОЗ

0,47 в количестве 5 вес. %: Полученные на основе этого материала пасты и пленки имели следующие свойства:

Вязкость паст, мм 1 8,0

Температура вжигания, С 750

Растекаемость, мкм 18

Удельная емкость при толщине слоя 50 — 60 мкм, пф/см 180

tg6(np>r f=1 МГц 1=20 С) 24,0 10 —

Сопротивление изоляции, ом 1 013

Электрическая прочность, кв/мм 13,6

Л1д6 (при f= 1 МГц) после длительного воздействия влаги 5,8 (98% относительной влажности, 3=40 Ñ, 30 сут)

Atg6 после термоциклирования 1,4 (4=125 С, 4= — 60 С, 5 циклов по 30 мин)

Atg6 после двенадцати термообработок (при t=750 С).

П р и и е р 2. На основе предлагаемой диэлектрической композиции, содержащей ситаллоцемент, состав которого указан в примере 1, и количестве 70 вес. %, окиси алюминия марки ГК-65 сс-формы 29 вес. % и 1 вес. % наполнитсля в виде порошка следующего состава, вес. %: А1 0з 90; SiOq 2,0; МпО 2,5;

Сг Оз 0,27, получены пленки и пасты со следующими свойствами;

Вязкость паст, мм 20

Температура вжигания, С 750

Растекаемость паст, мкм 19,5

Удельная емкость (при толщине

50 — 60 мкм), пф/см 190

tg6 (при f= l МГц, t=20 С) 29,5 10 — 4

Сопротивление изоляции, ом 1 0 3

Электрическая прочность, кв/мм 14,5

tg6 после длительного воздействия влаги (98% относительной влажности, t = 40 С, 30 сут)

tg6 после термоциклирования 4,4 (ti = 125 С, 4= — 60 С, 5 циклов по 30 мин)

tg6 после 12 термоооработок при 1=750 С 2,3

Пример 3.

На основе предлагаемой диэлектрической хомпозиции, содержащей 80 вес. % ситаллоцемента состава, вес. %: PbO 44,5; SiOq 29,5;

ZnO 18,5; Ti02 4,0; А1 03 2,5; и 15 вес. % окиси алюминия марки ГК-65 а-формы и 5 вес. % наполнителя в виде порошка состава, вес. %:

А1 0э 90; SiO 3:, МпО 3; Cr20, 0,6 получены пасты и диэлектрические пленки со следующими свойствами:

Вязкость паст, мм 18,5

Температура вжигания, С 750

Растекаемость, мкм 19

Удельная емкость (при толщине

50 — 60 мкм), пф/см

tg6 (при f=l МГц, t=20 С)

Сопротивление изоляции, ом

Электрическая прочность, кв/мм

Мд 6 после длительного воздействия влаги 5,7 (98% относительной влажности, f = 40 С, 30 сут)

Мо6 после термоциклирования 1,2 (4=125 С, 4= — 60 С, 5 циклов по 30 мин)

Atg6 после 12 и термообработок 1,7 (при 1=750 С).

l lредлагаемый диэлектрический материал для межслойной изоляции имеет следующие электрофизические свойства:

Вязкость паст, мм 18 — 21

Удельная емкость (при толщине 50 — 60 мкм) пф/ом 178 — 190

tg6 (при f = I Мгц, t =20 Ñ) 24 — 30 10 — *

Л1д6 (при f= 1 МГц) после длительного воздействия влаги (98% относительной влажности, t=40 С, 30 сут) 3,6 — 5,8

Atg6 после термоциклирования (/1=125 С, 4=60 С, 5 циклов до 30 мин) 1,2 — 4,4

Atg6 после 12 термообработок при t = 750 Ñ 1,2 — 2,5

Сопротивление изоляции, ом) 10"

Формула изобретения

1. Диэлектрический состав для межслойной изоляции, включающий ситалло цемент и окись алюминия в качестве наполнителя, 45 отличающийся тем, что, с целью улуч шения электрофизических свойств, он содержит дополнительно в качестве наполнителя окись кремния, окись марганца и окись хрома при следующем соотношении компонентов, 50 в вес. %:

Окись алюминия

Окись кремния

Окись марганца

Окись хрома

Ситаллоцемент

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3656984, кл. 106-53, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР ¹ 372187, кл, С ОЗС 3/00, 1971.

3. Автор ское свидетел ьство СССР № 417075, кл. С ОЗС 3/00, 1972.